一、石墨坩埚的材质种类

石墨坩埚主要用于金属材料的熔炼，可分为天然石墨和人造石墨两种。

天然石墨质以天然鳞片石墨为主要原料，加入粘土等耐火材料原料，一般称为粘土石墨坩埚，以沥青为粘结剂的为碳粘结剂坩埚。仅由粘土的烧结力制成的坩埚称为标志粘土粘合剂坩埚，前者具有优良的强度和抗热冲击性能。用于钢铁、铜、铜合金等有色金属的熔炼。它的大小各不相同，熔化能力从250g到500kg不等。这种坩埚包括撇渣勺、炉盖、连接环、坩埚支架、搅拌袋和其他附件。

天然石墨坩埚通常含有50%左右的粘土矿物，人工石墨坩埚的杂质(灰分)小于1%，用于精制高纯金属和经过特殊净化后的高纯石墨汁(灰分<20 ppm)。人造石墨坩埚通常用于熔化少量贵金属和高纯度金属或高熔点金属和氧化物。它还可用作钢铁中气体分析的坩埚。

石墨坩埚的材质大体可分为：

1、人造石墨。人造石墨坩埚是以石墨电极素材加工而成。

2、石墨-粘土材质 (clay bonded)。

石墨-粘土材质坩埚，是以天然鳞片石墨 (crystal graphite)和粘土 (clay)为主要成分。现在仅在铸铁、铸钢高温熔解和贵金属等少量熔解时使用。

3、石墨-炭化硅材质 (carbon bonede)。

石墨-炭化硅材质坩埚，是以天然鳞片石墨和炭化硅 (silicon-carbide) 为主要成分。在铜合金和铝合金等有色金属熔解的大部分都使用该材质的坩埚。

在1955年日本坩埚株式会社首次在日本开发、生产了石墨-炭化硅材质坩埚，该材质坩埚、与石墨-粘土材质比较，因具有优良的耐久性，逐渐被其代替。现在石墨-炭化硅材质坩埚的需求量已占整体的97%左右。

二、石墨坩埚的特性

石墨坩埚在原材料、制造等方面都采取了尽可能的手段，来满足在残酷条件下的使用。主要特性列举如下：

(1)高热传导性：因使用了热传导性较高的石墨等原材料，缩短了熔解时间；

(2)耐热冲击性：耐热冲击性能强，对于急冷急热，不易破裂；

(3)高耐热性：耐火度高，可耐 1200～1600℃高温；

(4）抗浸蚀性：对抗熔汤的侵蚀性强；

（5）抗机械性冲击：具有一定的抗机械性冲击的强度（熔材的投入时等）；

（6）抗氧化性：石墨在氧化气雾中的高温时容易氧化，因进行了防止氧化处 理，氧化消耗较少；

（7）抗粘连性：因为石墨有不易与熔汤粘连的特性，熔汤的浸透和附粘少；

（8）金属污染非常少：因为没有混入污染熔汤的不纯物，金属污染极少；

（9）耐集渣剂（除渣剂）影响：有良好的耐集渣剂（除渣剂）影响性能。

三、石墨坩埚形状

       形状根据用途，大致可分为：

1、标准型：外口径与高度之比约为 0.7～0.8比1。

2、长型：比标准型更为细长型，外口径与高度的比例约为0.6～0.7比1。

3、碗型：外口径比较大，口径与高度的比例约为1：1。

4、带嘴型：与长型坩埚接上出汤槽的形状接近。

5、电炉型：圆筒形而且比较细长，外口径与高度的比例约为0.6：1。

四、石墨坩埚生产工艺

石墨坩埚的制造工艺可分为手塑成型、旋塑成型和压塑成型三种。坩埚质量的优劣与工艺成型方法有重要关系。成型方法决定坩埚坯体的结构、密度、气孔率和机械强度。

手塑成型用于特殊用途的异型坩埚，不能用旋塑和压塑成型方法的情况下。有些特殊异型坩埚，可采用旋塑与手塑相结合的方法成型。

旋塑成型是以旋罐机带动塑模运转，利用内刀挤塑泥料完成坩埚塑型。

压塑成型是应用油压、水压或气压等压力设备为动能，以钢模为塑具进行坩埚成型。它与旋塑成型法相比，具有工艺简单、生产周期短、成品率与效率高、劳动强度低、成型水分少、坩埚收缩率和气孔率低、产品质量和密度高等优点。

石墨坩埚生产工艺流程具体如下：

（1）石墨坩埚的主要原材料是石墨粉，里面还参杂着其他的材料，好多厂家都想做这个产品，只是不懂材料里面的配方，所以不敢轻易投资，材料配比合理了，才能生产出来合格的坩埚产品；

（2）坩埚的配方需要保温双轴拌桶把所有的材料按配比全部搅拌在一起；

（3）材料搅拌好以后需要用糊料什量斗，计量好一个坩埚需要多少材料压成；

（3）计量号的材料需要一套输送装置把材料输送到机器里面，输送装置要根据用户现场条件进行布置；

（4）材料输送到模具里面等待压制，模具设计成双工位全自动模式，可自由设定排气次数，1、2号工位轮流工作，压制效率高，脱模采用多级液压系统，脱模流畅，保证坩埚密度；

（5）压制坩埚最核心的机器就是坩埚成型液压机，根据产品大小定制不同型号的液压机，目前最常用的就是1500吨2000吨2500吨坩埚成型液压机；

（6）坩埚压制完毕脱模出来晾干再进炉子烧制，一个完整的坩埚产品就做好了。