Im Allgemeinen ist ein Tiegel ein Gefäß oder eine Schale, die verwendet wird, um eine Probe in einem Hochtemperaturofen zu halten. Ein Keramiktiegel besteht aus einem keramischen Material, wie beispielsweise im Ofen gebrannter Ton. Keramiktiegel sind bei hohen Temperaturen chemisch und physikalisch stabil und werden daher für die Bearbeitung von Materialien verwendet, die bei sehr hohen Temperaturen verarbeitet werden müssen, wie Metalle und Gläser.
Keramiktiegel werden häufig in der Fertigung verwendet, insbesondere in der Metallurgie, Analyse und Qualitätskontrolle. Sie sind auch gängige Werkzeuge in Forschungsumgebungen in Bereichen wie Materialwissenschaften, Geowissenschaften und Ingenieurwissenschaften. Tiegel finden auch in der Kunst Verwendung, sei es für die Arbeit mit Metallen oder Pigmenten.
Die Eigenschaft, die einen Tiegel nützlich macht, ist die Fähigkeit, höheren Temperaturen standzuhalten als das Material, das darin platziert wird. Dadurch kann das Material im Tiegel geschmolzen und gehandhabt werden, ohne den Behälter zu zerstören. Bei hohen Temperaturen physikalisch und chemisch stabil zu sein, wird auch als feuerfest bezeichnet.
Keramiken selbst sind nichtmetallische, anorganische, kristalline oder amorphe Feststoffe, die während ihrer Herstellung gebrannt, abgekühlt und glasiert wurden. Allgemein im Zusammenhang mit der Töpferei bekannt, zeichnen sich Keramiken durch ihre glatte, relativ inerte Oberfläche aus. Eine inerte Oberfläche oder nicht-reaktive Oberfläche ist nicht nur nützlich, sondern für einen Tiegel unerlässlich. 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 Siliziumdioxid, 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. Schmelztiegel aus Aluminiumoxid 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 wichtigste Merkmal, da sie die Temperaturen und Drücke, bei denen der Tiegel verwendbar ist, am direktesten beeinflusst. Andere relevante Eigenschaften umfassen die Gesamtkapazität, die Gesamtform sowie die Wand- und Bodendicke.
Keramiktiegel werden seit etwa 5000 v. Chr. zur Bearbeitung von Metallen verwendet. Im Laufe der Geschichte beim Schmelzen von Kupfer, Zinn und Eisen verwendet, hat sich das Design von Tiegeln mit der Entwicklung der metallurgischen Techniken verändert und weiterentwickelt. Die Tatsache, dass sich das Design und die Verwendung von Tiegeln im Laufe der Zeit verändert haben, macht sie historisch interessant und für Archäologen sehr nützlich. Frühe Tiegel hatten eine unregelmäßige Form, oft eine uneinheitliche Dicke und waren normalerweise nicht extrem feuerfest. Modernere Tiegel werden nach nahezu unbegrenzten Spezifikationen hergestellt und bei höheren Temperaturen und Drücken verwendet, als man es sich früher hätte träumen lassen.