铝合金熔炼为何要用石墨坩埚而不用铁坩埚？

    石墨材料的高温合成材料有三种，包括石墨电极、石墨模具和石墨坩埚。在高温下，这三种材料中的石墨容易发生氧化和燃烧反应，导致材料表面的胶体碳层孔隙率增加，结构疏松，影响使用寿命。以钢包常规烘烤为例。含碳(石墨)耐火材料烘烤后，通常在其表面产生15mm以上的脱碳疏松层，脱碳层在浇钢后很快被侵蚀。此时，大多数石墨坩埚采用耐高温密封涂层。这种涂料耐高温，可达1800℃，能长时间抵抗明火烧烤。涂层材料采用纳米级片状结构，致密性好，在高温下能有效阻止氧气扩散。其硬度可达7-8H，硬度高于金属。耐高温涂层涂覆在石墨坩埚上，形成致密的涂层，具有较强的抗锈蚀、耐高温、抗氧化、抗变色、耐磨的特点。耐高温涂料适用于窑炉、石墨、金属等。防止高温氧化率达80%以上，石墨坩埚材料节能利用率达95%以上。

    坩埚浸涂抗氧化涂层后，石墨过渡涂层液会渗透到石墨坩埚的孔隙中，排空石墨坩埚中的残留空气，在石墨坩埚的孔隙和表面形成一层抗氧化保护膜。正是这种保护膜可以有效防止空气直接接触石墨坩埚引起氧化反应。浸渍有抗氧化涂料的石墨坩埚在高温下不会开裂或脱落，从而有效延缓石墨坩埚的氧化，延长石墨坩埚的使用寿命。

     石墨抗氧化涂料，水性无机环保涂料，在高温和常温下不含任何挥发性物质。耐高温涂层本身耐酸耐碱，不与淬火介质发生反应，能有效保护石墨坩埚在高温下不发生化学反应，有效防止石墨坩埚在高温下氧化率达到95%以上。  

     石墨坩埚因其耐高温、热膨胀系数小、有一定的抗热震抗应变能力、对酸碱溶液有很强的耐腐蚀性、耐化学腐蚀稳定性优良，广泛应用于冶金、铸造、机械、化工等工业部门冶炼合金工具钢和有色金属及其合金，具有良好的技术经济效果。

     但在超高温感应加热的石墨坩埚中，高温氧化环境中使用的石墨电极会因高温电弧而发生部分升华氧化，造成石墨坩埚的不断消耗，甚至断裂损坏。石墨坩埚的损失率将达到40-60%。主要用于高温环境下石墨电极、石墨坩埚和石墨网手机版的氧化保护，延缓氧化速度，增加材料强度，延长使用寿命。有效降低了石墨电极断裂、破损和脱落的几率。  

     石墨坩埚主要由石墨制成，即碳的同素异形体。每个碳原子的外围与另外三个碳原子(排列成蜂窝状的多个六边形)相连，它们共价键合形成共价分子。石墨坩埚大部分是碳，还有一部分是空气，这样石墨坩埚在高温下容易氧化、松弛、脱落。永旭石墨抗氧化涂层研究人员长期研究发现，石墨材料在500℃左右开始氧化。随着石墨坩埚温度的升高，氧化速率呈几何级数增加，氧化加剧。