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高溫箱式氣氛爐的工作原理

更新時間:2026-01-20      瀏覽次數:113

高溫密封與氣氛置換

爐門通過金屬密封圈 + 強力壓緊機構實現密閉,配套水冷系統降低密封處溫度,防止高溫變形。采用高真空 - 充氣多次循環的方式排盡爐膛內空氣:由機械泵 + 羅茨泵抽真空至≤10?? Pa,再通入惰性(Ar、N?)、還原(H?)或反應性氣氛,重復 2-3 次;置換完成后,通過氣體質量流量計(MFC)控制氣體流量,維持爐膛微正壓(500-1000Pa),避免外界空氣滲入。

高溫電熱轉換與精準控溫

選用適配高溫的發熱體(硅碳棒 1200-1600℃、硅鉬棒 1600-1800℃、石墨加熱器 1800℃以上),通電后產生焦耳熱,在高溫工況下以熱輻射為主要傳熱方式加熱爐膛。耐高溫熱電偶(B/S 型)實時采集溫度信號,反饋至 PLC+PID 多段溫控系統,動態調節加熱功率,嚴格按照預設的升溫速率(0.1-20℃/min)、保溫溫度和保溫時間運行;多面分布式加熱設計補償熱損失,保證有效工作區溫場均勻性達 ±3-5℃。

高溫 - 氣氛協同作用

在 1200-1800℃高溫環境中,爐內特定氣氛與樣品發生預設的物理或化學反應:

惰性氣氛隔絕氧氣,防止高熔點金屬、陶瓷、鋰電材料等高溫氧化;

還原氣氛(如 H?)去除金屬氧化物表面氧化層,制備高純金屬粉體;

反應氣氛(如 N?、CH?)誘導材料合成新物相(如氮化硅陶瓷、石墨化碳材料)。

排氣口持續排出反應廢氣,維持爐內氣氛純度穩定。

高溫緩冷與安全泄壓

工藝結束后停止加熱,嚴禁高溫急冷,優先自然冷卻;若需加速降溫,可開啟水冷系統,且降溫速率需控制在≤10℃/min,防止爐膛內襯熱脹冷縮開裂。待溫度降至≤100℃安全閾值后,緩慢打開排氣閥泄壓(避免壓力驟降沖擊樣品),再松開爐門取件。


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