Che cos'è un crogiolo di ceramica?
In generale, un crogiolo è una nave, o piatto, che viene utilizzato per contenere un campione all'interno di un forno ad alta temperatura. Un crogiolo di ceramica è fatto di un materiale ceramico, come l'argilla cotta in forno. I crogioli di ceramica sono chimicamente e fisicamente stabili alle alte temperature e sono quindi utilizzati per lavorare con materiali che devono essere manipolati a temperature molto elevate, come metalli e vetri.
I crogioli di ceramica sono comunemente usati nella produzione, in particolare metallurgia, analisi e controllo di qualità. Sono anche strumenti comuni negli ambienti di ricerca in campi come la scienza dei materiali, la scienza della terra e l'ingegneria. I crogioli possono anche essere trovati in uso nelle arti, sia per lavorare con metalli che con pigmenti.
La caratteristica che rende utile un crogiolo è la capacità di resistere a temperature più elevate rispetto a qualsiasi materiale sia inserito all'interno. Ciò consente al materiale all'interno del crogiolo di essere fuso e manipolato senza distruggere il contenitore. Essere fisicamente e chimicamente stabili alle alte temperature è una caratteristica definita anche refrattaria.
Le stesse ceramiche sono solidi non metallici, inorganici, cristallini o amorfi che sono stati cotti, raffreddati e smaltati durante la loro creazione. Comunemente conosciute nel contesto della ceramica, le ceramiche sono caratterizzate da una superficie liscia e relativamente inerte. Una superficie inerte, o superficie non reattiva, non è solo utile, ma è essenziale per un crogiolo. Se la superficie è reattiva, i materiali all'interno del crogiolo stesso potrebbero iniziare a mescolarsi con il contenuto del crogiolo ad alte temperature.
Un crogiolo di ceramica può essere fatto da una varietà di materiali di partenza tra cui silice, zircone, spinello, allumina e magnesite. La composizione chimica desiderata del crogiolo ceramico dipende dall'applicazione, poiché ciascuna composizione reagisce diversamente alla temperatura e alla pressione. I crogioli di allumina sono particolarmente comuni in quanto sono relativamente economici e resistono a un'ampia varietà di ambienti a temperatura.
Indipendentemente dall'applicazione, quando si seleziona un crogiolo ceramico si devono considerare varie caratteristiche. La composizione chimica è di solito la caratteristica più significativa, poiché influenza più direttamente le temperature e le pressioni a cui sarà utile il crogiolo. Altre caratteristiche rilevanti includono capacità totale, forma complessiva e spessore della parete e del fondo.
I crogioli di ceramica sono stati usati per lavorare con metalli sin dal 5000 a.C. Utilizzato nella fusione di rame, stagno e ferro attraverso la storia, il design dei crogioli è cambiato e si è evoluto con lo sviluppo delle tecniche di metallurgia. Il fatto che la progettazione e l'uso dei crogioli sia cambiata nel tempo li rende storicamente interessanti e abbastanza utili per gli archeologi. I primi crogioli erano di forma irregolare, spesso incoerenti nello spessore e di solito non estremamente refrattari. I crogioli più moderni sono fabbricati secondo un insieme quasi illimitato di specifiche e sono utilizzati a temperature e pressioni più elevate di quanto si sarebbe potuto immaginare una volta.