高溫箱式氣氛爐的工作原理是什么？

更新時(shí)間：2026-01-20

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高溫箱式氣氛爐的核心工作原理是在密封耐高溫爐膛內(nèi)，通過電熱轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高溫控制，同時(shí)配合氣氛調(diào)控系統(tǒng)營(yíng)造并維持特定氣體環(huán)境，兩者協(xié)同作用完成材料的高溫?zé)崽幚砉に?，具體分為四個(gè)核心階段：

高溫密封與氣氛精準(zhǔn)置換

爐門通過金屬密封圈 + 強(qiáng)力壓緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密閉，同步開啟爐門水冷系統(tǒng)防止密封件高溫變形。采用高真空 - 充氣多次循環(huán)的方式置換爐膛空氣：先由機(jī)械泵 + 羅茨泵抽真空至≤10?? Pa，再通入惰性（Ar、N?）、還原（H?）或反應(yīng)性氣氛，重復(fù) 2-3 次排盡空氣；置換完成后，通過氣體質(zhì)量流量計(jì)（MFC）精準(zhǔn)控制氣體流量，維持爐膛微正壓（500-1000Pa），防止外界空氣滲入。

高溫電熱轉(zhuǎn)換與溫場(chǎng)精準(zhǔn)控制

選用硅碳棒（1200-1600℃）、硅鉬棒（1600-1800℃）或石墨加熱器（1800℃以上，需惰性氣氛保護(hù)）作為發(fā)熱體，通電后產(chǎn)生焦耳熱，在高溫環(huán)境下以熱輻射為主要傳熱方式加熱爐膛。B/S 型耐高溫?zé)犭娕紝?shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，反饋至 PLC+PID 多段溫控系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)加熱功率，嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)的升溫速率（0.1-20℃/min）、保溫溫度、保溫時(shí)間運(yùn)行，多面分布式加熱設(shè)計(jì)補(bǔ)償高溫?zé)釗p失，保證有效工作區(qū)溫場(chǎng)均勻性達(dá) ±3-5℃。

高溫 - 氣氛協(xié)同作用

在 1200-1800℃高溫環(huán)境中，爐膛內(nèi)的特定氣氛與樣品發(fā)生預(yù)設(shè)的物理或化學(xué)反應(yīng)：

惰性氣氛可隔絕氧氣，防止高熔點(diǎn)金屬、陶瓷、鋰電材料等高溫氧化；

還原氣氛（如 H?）能去除金屬氧化物表面氧化層，制備高純金屬粉體；

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

過程中排氣口持續(xù)排出反應(yīng)廢氣，維持爐內(nèi)氣氛純度穩(wěn)定。

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