高溫箱式氣氛爐的工作原理是什么？

更新時間：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，通過電熱轉換實現(xiàn)精準高溫控制，同時配合氣氛調控系統(tǒng)營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熱處理工藝，具體分為四個核心階段：

高溫密封與氣氛精準置換

爐門通過金屬密封圈 + 強力壓緊機構實現(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 次排盡空氣；置換完成后，通過氣體質量流量計（MFC）精準控制氣體流量，維持爐膛微正壓（500-1000Pa），防止外界空氣滲入。

高溫電熱轉換與溫場精準控制

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）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 型耐高溫熱電偶實時采集溫度信號，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、保溫時間運行，多面分布式加熱設計補償高溫熱損失，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，爐膛內的特定氣氛與樣品發(fā)生預設的物理或化學反應：

惰性氣氛可隔絕氧氣，防止高熔點金屬、陶瓷、鋰電材料等高溫氧化；

還原氣氛（如 H?）能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?）可誘導材料合成新物相（如氮化硅陶瓷、石墨化碳材料）。

過程中排氣口持續(xù)排出反應廢氣，維持爐內氣氛純度穩(wěn)定。

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