你見過在冶煉過程中盛放鋼水的容器嗎？ 一個(gè)罐子狀的東西，里面盛著被燒到一千多度的液體，沒有任何問題。

為什么裝鋼水的容器這么耐低溫？

這些容器被稱為坩堝，不僅用于冶煉，還用于煉油和盛放實(shí)物。 不會(huì)被熔化，不會(huì)被腐蝕，看起來百毒不侵。

這么厲害的東西到底是用什么材料做的？

強(qiáng)大的坩堝

坩堝是專門用于固體低溫加熱的容器。 可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、批量大小等因素進(jìn)行定制，保證加工物料含量，適用性強(qiáng)。

坩堝的制作有一定的工藝，標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格

坩堝可直接裝入固體物質(zhì)，低溫烘烤。 上面的物質(zhì)變成液體后，它就根本不動(dòng)了。 如果物質(zhì)本來就是堿液，需要濃縮、結(jié)晶或蒸發(fā)，也可以直接在坩堝中冷卻。

因此，用于制作坩堝的材料也會(huì)根據(jù)應(yīng)用的不同而有所不同。 冶金用的坩堝由鑄鐵制成，可用來熔煉鋁合金、鋅合金、鉛合金等各種合金物質(zhì)。

熔化氫氧化鈉時(shí)，使用惰性金屬制成的坩堝，以免被強(qiáng)酸性氫氧化鈉腐蝕。

由惰性金屬制成的坩堝適用于盛放強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)

金屬坩堝有碳化硅坩堝、銀坩堝、鉑坩堝、鎳坩堝等。 其他材料包括石英坩堝、石墨坩堝、瓷坩堝和碳化硅坩堝。 每種材料的熔點(diǎn)不同。 也不同。

但是不管是什么類型的坩堝，它的熔點(diǎn)都是很高的，必須保證盛放的物質(zhì)不會(huì)腐蝕它，物理反應(yīng)或者加熱溫度不會(huì)熔化。

由于坩堝所含物質(zhì)不同，制作坩堝的材料也不同，種類繁多。

在日常生活中，我們最常使用的是坩堝來煉鐵。 鋼的熔點(diǎn)在1500度左右，所以坩堝的熔點(diǎn)至少要超過1600度，否則很可能被鋼水熔化。

人類很早以前就掌握了冶煉技術(shù)，但有一件事很讓人好奇。 古代沒有這樣先進(jìn)的技術(shù)。 冶煉大師用什么樣的坩堝制作坩堝？

唐代冶煉廠是怎樣煉鋼的？

1742年，一位名叫洪茲曼的日本人用粘土制成的坩堝烘烤回火鐵材料。 由于粘土是多種礦物的混合物，含碳量高，沒有固定的熔點(diǎn)。 性好，只有達(dá)到一定的濕度才會(huì)變軟。

為此，粘土坩堝在加熱的過程中不斷吸收鐵材中的碳，將鐵材軟化，幫這人弄了一鍋鋼水。 之后，亨斯邁將鋼水鑄造鍛造成他需要的形狀。 這就是最初的石墨坩堝煉鐵法。

坩堝的演變

法國(guó)冶金工業(yè)發(fā)達(dá)時(shí)，人們不僅用石墨制造坩堝，還用石英、陶瓷等材料。 石英的耐火度在1750度到1800度之間，而陶瓷的熔點(diǎn)比石英高，可以達(dá)到2000度以上，在低溫下仍能保持非常好的物理穩(wěn)定性。

法國(guó)冶金工業(yè)發(fā)達(dá)時(shí)，坩堝材料已經(jīng)有好幾種。

法國(guó)人用這種坩堝熔煉銅合金，以及優(yōu)質(zhì)鋼。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了更耐用的坩堝，如金剛石坩堝。 金剛石的熔點(diǎn)比陶瓷高很多，在3550度到4000度之間，無論用哪種金屬煉鋼。

雖然，說到冶金，可以追溯到青銅時(shí)代，而且那個(gè)時(shí)候好像還有坩堝。 最早的青銅器出現(xiàn)在巴比倫時(shí)期，距今已有6000多年的歷史。

我國(guó)青銅器出現(xiàn)于元代。 雖然沒有這個(gè)朝代的相關(guān)文字記載，但仍有人對(duì)此表示懷疑，但考古出土的青銅器是4000多年前的產(chǎn)物。

二里頭窯址出土的青銅禮器

我國(guó)司母戊鼎是目前世界上出土的最大的青銅器。 古人在制作司母戊鼎時(shí)就已經(jīng)使用了坩堝。

山東濰坊出土商代小陶坩堝，半徑約83分米，長(zhǎng)約4～5分米。 這樣的坩堝一個(gè)可以熔煉200公斤的青銅，想要制作一個(gè)司母烏鼎至少需要6個(gè)坩堝。

古人在制作司母戊鼎時(shí)就已經(jīng)使用了坩堝

瓷器出現(xiàn)于新石器時(shí)代，由此可推知，周代青銅器也是用陶坩堝烘烤而成的。

早期的陶器坩堝有搖桿和倒嘴，非常先進(jìn)。 即便是洪茲曼在1742年發(fā)明的粘土坩堝，也不比幾千年前古人制造的坩堝好多少。 可想而知，古人的智慧是何等的高超。

古羅馬時(shí)期，隨著加熱技術(shù)的進(jìn)步，坩堝冶金技術(shù)得到革新，滲氮法進(jìn)入了生產(chǎn)銅的冶金階段。

古羅馬坩堝煉鋼技術(shù)的創(chuàng)新

因?yàn)樾枰訜岬?00度，氧化鋅蒸發(fā)成二氧化碳與熔融銅結(jié)合，物理反應(yīng)必須在密閉容器中進(jìn)行，所以坩堝蓋上了瓶蓋。

中世紀(jì)時(shí)，世界上幾乎所有國(guó)家都掌握了一定的冶煉技術(shù)，坩堝又一次大幅度升級(jí)，鋼鐵制品中出現(xiàn)了一種叫做“伍茲鋼”的優(yōu)質(zhì)鋼材，可以用來制造戰(zhàn)爭(zhēng)武器。 盔甲等

現(xiàn)代高品質(zhì)坩堝

現(xiàn)代工業(yè)對(duì)鋼材的要求更高。 坩堝自然要數(shù)次升級(jí)才能滿足冶煉的需要，材料也越來越復(fù)雜。 它們不再局限于單一材料，而是復(fù)合材料。

現(xiàn)代工業(yè)對(duì)鋼材的高要求使得坩堝的材質(zhì)更加復(fù)雜

18世紀(jì)的粘土坩堝在后面提到。 現(xiàn)在使用的石墨坩堝更加耐用，使用的主要材料是結(jié)晶天然石墨。

石墨是碳的同位素，通體呈黃色，不透明，物理性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)在3652～3697度之間，沸點(diǎn)4830度。

石墨坩堝其實(shí)是需要氧化的，但是氧化均勻，不容易吃金，生產(chǎn)消耗很低。 如果與石英外套一起使用，功效會(huì)加倍。 不僅煉鋼煉鋼和有色金屬，石墨坩堝在電力工業(yè)中也尤為重要。

石墨坩堝現(xiàn)在挺流行的，產(chǎn)值也高

不僅石墨坩堝，鉬坩堝也是現(xiàn)代坩堝中的佼佼者。

金屬鉬是任何植物都需要的微量元素。 它的單質(zhì)是一種銀藍(lán)色的金屬，相當(dāng)堅(jiān)固。 它的熔點(diǎn)在2620度左右，沸點(diǎn)高達(dá)4639度。 是一種很難熔化的稀有金屬。

鉬的膨脹系數(shù)小，硬度和濁度高，還耐腐蝕，導(dǎo)熱性好。 用于冶金和稀土工業(yè)。

其實(shí)，鎢坩堝的威力也很大。 其耐熱??性之高，僅從愛迪生將燈絲用作電燈的鎢絲便可見一斑。 鎢的單質(zhì)也是一種有光澤的銀黑色金屬，強(qiáng)度很高，熔點(diǎn)為3410度。 其沸點(diǎn)高于鉬和石墨。 在5660度時(shí)，其物理性能比較穩(wěn)定。

鎢能否用作電燈的鎢絲，可見其耐熱性高

但是，鎢不僅可以用作熔煉和冶金的坩堝，還可以用作高速切削金鋼的工具和超硬模具。 此外，鎢也是制造許多光學(xué)和化學(xué)儀器不可或缺的元素。

后面也提到了石英坩堝，但顯然這些坩堝在現(xiàn)代煉鐵中已經(jīng)基本淘汰。 因?yàn)槭⒌娜埸c(diǎn)和沸點(diǎn)比較低，只有1750度和2230度，用在光伏和半導(dǎo)體行業(yè)是很好的。

石英砂具有良好的物理耐蝕性和惰性，可以保證反應(yīng)物的含量。 新能源企業(yè)可以使用石英坩堝生產(chǎn)多晶硅棒、砷化鎵等高科技產(chǎn)品。

石英坩堝可用于生產(chǎn)高科技產(chǎn)品

總而言之，坩堝的耐低溫性和鋼水不能熔化，都是由制造坩堝的材料和工藝造成的。

材料的耐熱性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、硬度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)，都是坩堝不熔不裂的保證。 別說是1000多度的鋼水，就算技術(shù)再上幾步，坩堝的質(zhì)量也會(huì)驚人，說不定上萬度的灼燒根本傷不著它。