Mis on keraamiline tiigel?

Üldiselt on tiigel anum või tass, mida kasutatakse proovi hoidmiseks kõrge temperatuuriga ahjus. Keraamiline tiigel on valmistatud keraamilisest materjalist, näiteks ahjus põletatud savist. Keraamilised tiiglid on kõrgetel temperatuuridel keemiliselt ja füüsikaliselt stabiilsed ning seetõttu kasutatakse neid materjalidega töötamiseks, mida tuleb töödelda väga kõrgetel temperatuuridel, nagu metallid ja klaasid.

Keraamilisi tiigleid kasutatakse tavaliselt tootmises, eriti metallurgias, analüüsis ja kvaliteedikontrollis. Need on levinud tööriistad ka sellistes valdkondades nagu materjaliteadus, maateadus ja tehnika teaduskeskkondades. Tiigleid võib leida ka kunstis, kas metallide või pigmentidega töötamiseks.

Tiigli kasulikuks omaduseks on võime taluda kõrgemat temperatuuri kui mis tahes materjal, millesse see on paigutatud. See võimaldab tiiglis olevat materjali sulatada ja töödelda ilma anumat hävitamata. Füüsikaliselt ja keemiliselt stabiilne kõrgetel temperatuuridel on omadus, mida nimetatakse ka tulekindlaks.

Keraamika ise on mittemetallilised, anorgaanilised, kristalsed või amorfsed tahked ained, mida on nende loomise ajal põletatud, jahutatud ja glasuuritud. Keraamika kontekstis üldtuntud keraamikat iseloomustab sile, suhteliselt inertne pind. Inertne pind või mittereaktiivne pind pole mitte ainult kasulik, vaid ka tiigli jaoks hädavajalik. Kui pind on reaktiivne, võivad tiigli enda materjalid hakata kõrgel temperatuuril segunema tiigli sisuga.

Keraamilist tiiglit saab valmistada mitmesugustest lähtematerjalidest, sealhulgas ränidioksiidist, tsirkoonist, spinellist, alumiiniumoksiidist ja magnesiidist. Keraamilise tiigli soovitud keemiline koostis sõltub rakendusest, kuna iga koostis reageerib temperatuuri ja rõhuga erinevalt. Alumiiniumoksiidist tiiglid on eriti levinud, kuna need on suhteliselt odavad ja taluvad mitmesuguseid temperatuurikeskkondi.

Olenemata rakendusest tuleks keraamilise tiigli valimisel arvestada mitmete omadustega. Keemiline koostis on tavaliselt kõige olulisem omadus, kuna see mõjutab kõige otsesemalt temperatuure ja rõhku, mille juures tiigel on kasulik. Muud olulised omadused hõlmavad koguvõimsust, üldist kuju ning seina ja põhja paksust.
Keraamilisi tiigleid on metallidega töötamiseks kasutatud umbes aastast 5000 eKr. Ajaloo jooksul vase, tina ja raua sulatamisel kasutatud tiiglite disain on metallurgiatehnikate arenedes muutunud ja arenenud. Asjaolu, et tiiglite disain ja kasutamine on aja jooksul muutunud, muudab need ajalooliselt huvitavaks ja arheoloogidele üsna kasulikuks. Varased tiiglid olid ebakorrapärase kujuga, sageli ebaühtlase paksusega ega olnud tavaliselt eriti tulekindlad. Moodsamaid tiigleid toodetakse peaaegu piiramatute spetsifikatsioonide järgi ning neid kasutatakse kõrgematel temperatuuridel ja rõhul, kui oleks kunagi unistanud.