Hochtemperaturtiegel werden in der Regel aus Materialien hergestellt, die extremer Hitze und chemischen Reaktionen standhalten, z. B. Porzellan, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesia, Platin, Nickel, Zirkonium, Quarzglas, Siliziumkarbid und Bornitrid. Diese Materialien werden aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und ihrer Beständigkeit gegenüber verschiedenen chemischen Umgebungen ausgewählt.
Porzellan ist eines der ersten Materialien, die für Tiegel verwendet werden, da es erschwinglich ist und eine moderate Temperaturbeständigkeit aufweist. Es wird in der Regel für gravimetrische chemische Analysen in kleinen Größen (10 bis 15 ml) verwendet.
Tonerde (Aluminiumoxid, Al2O3) ist ein weit verbreitetes Material für Tiegel, das Temperaturen von bis zu 1750 °C standhält. Es ist inert gegenüber Wasserstoff, Kohlenstoff und hochschmelzenden Metallen und kann sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Atmosphären verwendet werden.
Zirkoniumdioxid (Zirkoniumoxid, ZrO2) undMagnesia (Magnesiumoxid, MgO) sind Keramiken, die sehr hohe Temperaturen vertragen und wegen ihrer ausgezeichneten thermischen Stabilität und Beständigkeit gegen chemische Reaktionen häufig in Tiegeln verwendet werden.
Platin war aufgrund seines hohen Schmelzpunkts und seiner chemischen Inertheit eines der ersten Metalle, die für die Herstellung von Tiegeln verwendet wurden. Es ist ideal für Anwendungen, die Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit erfordern.
Nickel undZirkonium sind neuere Werkstoffe für Tiegel, die aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit sowie ihrer Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit ausgewählt wurden.
Geschmolzener Quarz eignet sich aufgrund seiner Temperaturwechselbeständigkeit hervorragend für Hochtemperaturanwendungen und ist somit zum Schmelzen von Metallen geeignet.
Siliziumkarbid ist ein haltbares Material, das hohen Temperaturen standhält und häufig bei der Herstellung von Halbleitern verwendet wird.
Bornitrid ist ein hervorragender Wärmeisolator und wird in Hochtemperatur-Vakuumöfen verwendet.
Die Wahl des Tiegelmaterials hängt von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab, einschließlich des Temperaturbereichs, der chemischen Eigenschaften des zu schmelzenden Materials und der erforderlichen Beständigkeit gegenüber bestimmten chemischen Umgebungen. So eignen sich beispielsweise Graphittiegel für Metalle, die nicht mit Kohlenstoff reagieren, wie Uran und Kupfer, während Tiegel aus Kalziumoxid oder yttriumoxidstabilisiertem Zirkoniumdioxid für Legierungen mit hoher chemischer Aktivität gewählt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Hochtemperaturtiegel aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, von denen jedes aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften so ausgewählt wird, dass es extremen Temperaturen und chemischen Umgebungen standhalten kann. Die Auswahl des Tiegelmaterials ist entscheidend für die Integrität des Schmelzprozesses und die Qualität des fertigen Metalls oder Stoffs.
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