生产工艺与黏土砖近似,只是将坯体放置在填满碳粒的匣钵内进行烧成。
石墨黏土坩埚通常在倒焰窑内烧成。为了防止石墨在高温下氧化,须将坯体装在填满炭粒的匣钵中煅烧,或在坩埚表面涂一层由长石(或硼砂)、石英岩、黏土等配成的釉料,则坩埚可直接装窑烧成。但窑内气氛仍不能是强氧化性的。400—500℃以前为黏土脱水阶段,升温速度缓慢,以后可快速升温。烧成温度为1000—1150℃。在生产中,烧成经验是“小火稳,中火快,大火要烧还原焰。出窑后的成品为防止吸水,在耐火砖表面上应均匀涂抹一层防潮剂(沥青防潮漆),便于保存。
石墨粘土坩埚耐火砖要求具有一定的机械强度,能承受金属的荷重,便于熔铸操作,还应有良好的热导性,热震稳定性和抗渣性。
采用沥青、焦油代替结合粘土,碳化硅代替熟料,制得碳结合的石墨坩埚,这在国外也逐渐得到大量应用。
石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:
(1)耐高温性
石墨的熔点为3850±50℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
(2)导电、导热性
石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
(3)润滑性
石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
(4)化学稳定性
石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
石墨制品的特性:
1.石墨制品具有良好的吸附性。
炭的空心结构使炭具有良好的吸附性,故炭常被用作吸附资料,用于吸附水分、气味等。
2.石墨制品具有良好的导热性,传热快,受热均匀,节省燃料。
用石墨制成的烤盘,锅等加热快,并且烧制的食物受热均匀,从里往外熟,加热时间短,不仅味道纯粹,并且能锁住食物本来的营养。
3.石墨制品具有化学安稳性。
石墨在常温下具有良好的化学安稳性,不受任何强酸,强碱及有机溶剂的腐蚀。因而,石墨成品即使长期运用损耗也很少,只需擦洗洁净还如新的相同。