高溫箱式氣氛爐的工作原理

更新時間：2026-01-20

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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(xiàn)密閉，配套水冷系統(tǒng)降低密封處溫度，防止高溫變形。采用高真空 - 充氣多次循環(huán)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(fā)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(tǒng)，動態(tài)調節(jié)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(qū)溫場均勻性達 ±3-5℃。

高溫 - 氣氛協(xié)同作用

在 1200-1800℃高溫環(huán)境中，爐內特定氣氛與樣品發(fā)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(xù)排出反應廢氣，維持爐內氣氛純度穩(wěn)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(yōu)先自然冷卻；若需加速降溫，可開啟水冷系統(tǒng)，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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