Was ist ein Keramiktiegel?
Im Allgemeinen ist ein Tiegel ein Gefäß oder eine Schale, die zum Halten einer Probe in einem Hochtemperaturofen verwendet wird. Ein Keramiktiegel besteht aus einem keramischen Material, wie z. B. gebranntem Ton. Keramiktiegel sind bei hohen Temperaturen chemisch und physikalisch stabil und werden daher für die Bearbeitung von Materialien wie Metallen und Gläsern verwendet, die bei sehr hohen Temperaturen manipuliert werden müssen.
Keramiktiegel werden üblicherweise in der Herstellung verwendet, insbesondere in der Metallurgie, Analyse und Qualitätskontrolle. Sie sind auch gängige Werkzeuge in Forschungsumgebungen in Bereichen wie Materialwissenschaften, Geowissenschaften und Ingenieurwissenschaften. Tiegel können auch in der Kunst verwendet werden, entweder für die Arbeit mit Metallen oder Pigmenten.
Die Eigenschaft, die einen Tiegel nützlich macht, ist die Fähigkeit, höheren Temperaturen zu widerstehen, als das Material, in das er eingebracht wird. Dadurch kann das Material im Tiegel geschmolzen und manipuliert werden, ohne den Behälter zu zerstören. Bei hohen Temperaturen physikalisch und chemisch stabil zu sein, ist eine Eigenschaft, die auch als feuerfest bezeichnet wird.
Keramiken selbst sind nichtmetallische, anorganische, kristalline oder amorphe Feststoffe, die während ihrer Herstellung gebrannt, gekühlt und glasiert wurden. Keramik, die im Zusammenhang mit Keramik allgemein bekannt ist, zeichnet sich durch ihre glatte, relativ inerte Oberfläche aus. Eine inerte Oberfläche oder nicht reaktive Oberfläche ist nicht nur nützlich, sondern für einen Tiegel wesentlich. Wenn die Oberfläche reaktiv ist, können sich die Materialien im Tiegel selbst bei hohen Temperaturen mit dem Inhalt des Tiegels vermischen.
Ein Keramiktiegel kann aus einer Vielzahl von Ausgangsmaterialien hergestellt werden, einschließlich Siliciumdioxid, Zirkon, Spinell, Aluminiumoxid und Magnesit. Die gewünschte chemische Zusammensetzung des Keramiktiegels hängt von der Anwendung ab, da jede Zusammensetzung unterschiedlich auf Temperatur und Druck reagiert. Aluminiumoxidtiegel sind besonders verbreitet, da sie relativ kostengünstig sind und einer Vielzahl von Temperaturumgebungen standhalten.
Unabhängig von der Anwendung sollten bei der Auswahl eines Keramiktiegels verschiedene Eigenschaften berücksichtigt werden. Die chemische Zusammensetzung ist normalerweise das bedeutendste Merkmal, da sie die Temperaturen und Drücke, bei denen der Tiegel nützlich ist, am unmittelbarsten beeinflusst. Weitere relevante Merkmale sind die Gesamtkapazität, die Gesamtform sowie die Wand- und Bodendicke.
Keramiktiegel werden seit etwa 5000 v. Chr. Für die Metallbearbeitung verwendet. Das Design der Tiegel, die im Laufe der Geschichte zum Schmelzen von Kupfer, Zinn und Eisen verwendet wurden, hat sich im Zuge der Entwicklung der Metallurgietechniken geändert und weiterentwickelt. Die Tatsache, dass sich das Design und die Verwendung von Tiegeln im Laufe der Zeit geändert haben, macht sie historisch interessant und für Archäologen sehr nützlich. Frühe Tiegel hatten eine unregelmäßige Form, waren oft nicht gleichmäßig dick und in der Regel nicht extrem feuerfest. Modernere Tiegel werden nach nahezu unbegrenzten Spezifikationen hergestellt und bei höheren Temperaturen und Drücken verwendet, als dies bisher für möglich gehalten wurde.