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坩埚是什么材料做的?为什么上千度的高温铁水,都不能熔化它?

 qyphhh 2023-06-10 发布于上海
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在冶炼金属的过程中,常常要用到“坩埚”,但让我没想到的是,厨房里的土豆也能被做成坩埚!

有趣的土豆坩埚

步骤很简单,只需要切开,然后在中间挖一个洞。下面用它来炼金:首先往里面撒上硼砂;然后把收集的小金块放在里面;接下来用高温火焰枪直对着土豆小窝加热,离近点观察,里面早已被烧成了焦炭,但这丝毫不影响金属的熔化。

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一段时间后,停止加热,我们能看到金子发出的耀眼白光,将其快速地倒进凉水里,然后用手搓一搓,就得到一块精美的黄金了。

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原来,火焰枪的喷射让土豆表面形成了一层致密的碳保护层,它就像“绝热材料”一样,能顶住上千度的高温炙烤(温度受碳层结构影响),所以,土豆确实能拿来一用。

那话说回来,正常的坩埚是什么材料呢?它们是如何制作的?在加热过程中为什么不会熔化呢?

在我国发现的最早的坩埚残片是夏代的,主要由黏土制成,有灰陶、红陶、还有草和泥拌在一起制成的炼炉,它们的大量使用提高了铜的提炼效率,也促进了青铜业的发展。

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如何用坩埚炼钢?

除了铜,古人也会使用坩埚来冶炼钢,下面是一位网友的还原过程。

首先,往桶里放入耐火土、火泥、氧化铝和石墨。

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加点水后,疯狂搅拌一阵。然后,拿出模具,把配好的泥土一点点塞进去。

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接下来,盖上盖子,放进机器中使劲按压几下。

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取下模具,便得到圆筒状的坩埚了。

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等到一个月后,完全风干,再往里面倒入轴承钢,然后添加一些铁粉、石墨和玻璃,把坩埚放进火炉当中。

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第二天将其取出,暴力地砸碎坩埚,中间明显有一坨圆滚滚的固体,打磨并擦拭干净后,我们能看到精美的钢面。

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不同种类的坩埚

现在,根据加热材料的不同,使用的坩埚也各式各样,比如石英坩埚、陶瓷坩埚、石墨坩埚、刚玉坩埚、碳化硅坩埚等等。它们的耐热性都很强,以石墨坩埚为例,能够承受1200到1600摄氏度的高温,而很多金属的熔点都不超过1000摄氏度,所以在加热过程中,坩埚并不会熔化。

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