In generale, un crogiolo è un recipiente, o piatto, 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 ceramici sono chimicamente e fisicamente stabili alle alte temperature, e vengono quindi utilizzati per lavorare con materiali che devono essere manipolati a temperature molto elevate, come metalli e vetri.
I crogioli ceramici sono comunemente usati nella produzione, in particolare nella metallurgia, nell’analisi e nel controllo qualità. Sono anche strumenti comuni negli ambienti di ricerca in campi come la scienza dei materiali, le scienze della Terra e l’ingegneria. I crogioli si trovano anche 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 di qualsiasi materiale vi sia posto. Ciò consente di fondere e manipolare il materiale all’interno del crogiolo senza distruggere il contenitore. L’essere fisicamente e chimicamente stabili alle alte temperature è una caratteristica detta anche refrattaria.
Le ceramiche stesse sono solidi non metallici, inorganici, cristallini o amorfi che sono stati cotti, raffreddati e smaltati durante la loro creazione. Comunemente conosciute nell’ambito della ceramica, le ceramiche sono caratterizzate dalla loro superficie liscia e relativamente inerte. Una superficie inerte, o non reattiva, non solo è 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 in ceramica può essere realizzato con 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 ogni composizione reagisce in modo diverso 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 di temperatura.
Indipendentemente dall’applicazione, quando si sceglie un crogiolo in ceramica è necessario considerare una varietà di caratteristiche. La composizione chimica è solitamente la caratteristica più significativa, poiché influenza più direttamente le temperature e le pressioni alle quali il crogiolo sarà utile. Altre caratteristiche rilevanti includono la capacità totale, la forma complessiva e lo spessore della parete e del fondo.
I crogioli in ceramica sono stati utilizzati per la lavorazione dei metalli fin dal 5000 a.C. circa. Utilizzato nella fusione di rame, stagno e ferro nel corso della storia, il design dei crogioli è cambiato e si è evoluto con lo sviluppo delle tecniche metallurgiche. Il fatto che il design e l’uso dei crogioli siano cambiati nel tempo li rende storicamente interessanti e piuttosto 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 una serie quasi illimitata di specifiche e vengono utilizzati a temperature e pressioni più elevate di quanto una volta si sarebbe immaginato possibile.