石墨是化學(xué)穩(wěn)定性極好的物質(zhì)，在還原條件下幾乎呈化學(xué)惰性，在高溫下與其他的液相、固相熔渣接觸時(shí)，很難被熔渣浸潤(rùn)、溶解。石墨的高導(dǎo)熱率、低熱膨脹系數(shù)，具有優(yōu)異的抗熱震性能，制作成石墨坩堝可成功的用于800℃-1300℃有色金屬的周期性熔煉過(guò)程。

石墨坩堝主要用于金屬材料的熔融，石墨坩堝以天然鱗片石墨為主體原料，以可塑性耐火粘土或炭質(zhì)為粘結(jié)劑加工而成，具有耐高溫、導(dǎo)熱性能強(qiáng)、抗腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

在高溫使用過(guò)程中，熱膨脹系數(shù)小，對(duì)急冷、急熱具有一定抗應(yīng)變性能。對(duì)酸性、堿性溶液抗蝕性較強(qiáng)，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，在熔煉過(guò)程中不參與任何化學(xué)反應(yīng)。

石墨坩堝內(nèi)壁平滑，被熔化的金屬液體不易滲漏和粘附在坩堝內(nèi)壁，使金屬液體有良好的流動(dòng)性和澆鑄性，適用于各種不同模具澆鑄成型。由于石墨坩堝具有以上優(yōu)良特性，被廣泛用于合金工具鋼冶煉和有色金屬及其合金的冶煉。

但是，石墨材料在溫度400℃以上的氧化氣氛下開(kāi)始氧化，800℃以上氧化速度加快，極易與氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而燒蝕。因脫碳會(huì)導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)松散，抗熔渣侵蝕性能及抗熱震性能大幅度降低，甚至因結(jié)構(gòu)松散導(dǎo)致強(qiáng)度喪失而損毀。

為提高石墨材料的抗氧化性，科研工作者們進(jìn)行了多項(xiàng)研究，研發(fā)出了多項(xiàng)保護(hù)措施，其中涂層法是較為常用的一種。

涂層法是在石墨材料的外表面上涂覆耐氧化涂層，使石墨材料與氧化性氣體隔絕，防止氧化損耗。涂層材料應(yīng)具備以下性能：

（1）耐高溫；

（2）與碳基體熱膨脹系數(shù)接近且化學(xué)相容；

（3）良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不易揮發(fā)，抗熔渣侵蝕性能強(qiáng)；

（4）對(duì)氧的擴(kuò)散系數(shù)低。

難熔金屬鉭具有很高的熔點(diǎn)，還能夠抵御熱反應(yīng)性氣體的侵蝕，是一種良好的抗燒蝕材料。鉭涂層和石墨具有自粘結(jié)性，因此與石墨表面的結(jié)合強(qiáng)度高，可以保證在熔煉過(guò)程中涂層不會(huì)脫落。

鉭涂層合理開(kāi)發(fā)利用可以提高石墨坩堝的使用壽命，節(jié)約成本，能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全保障。