小王子介紹真空環(huán)境加熱 - 真空干燥機/真空熱處理爐

更新時間：2024-08-21

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介紹

當空氣極其稀?。ㄕ婵眨┑臓顟B(tài)（如外太空）溫度升高時會發(fā)生什么？
在陸地上，我們可以用高壓鍋在短時間內將米飯煮熟并使其變軟，但我們知道，即使在陸地上，當我們在富士山山頂?shù)葰鈮狠^低的地方煮米飯時，我們也只能得到半熟的米飯，還剩下核心。
發(fā)生這種情況的原因是高壓鍋中水的沸騰溫度較高，而富士山頂?shù)膲毫^低，導致沸騰溫度下降。然而，在外太空，衛(wèi)星運行時周圍的壓力極低，水只能以冰或稀薄的水蒸氣（氣態(tài)）存在，而不是液態(tài)。
在低于大氣壓的壓力下加熱真的只會帶來壞事嗎？
當壓力降低時，水（液體）的沸點降低，在壓力更低的真空環(huán)境下，變成氣態(tài)，在工業(yè)上使用時，具有常壓下看不到的各種優(yōu)點。較低的壓力降低了沸點，從而可以在低溫下均勻干燥（真空干燥），從而可以制造高品質的粉狀調味料和方便面。此外，通過進一步降低壓力，形成類似于人造衛(wèi)星軌道的真空并提高溫度，使表面附著的不需要的物質（包括水的雜質）蒸發(fā)，從而清潔表面（真空烘烤）。
用于半導體制造設備的部件以及液晶面板的玻璃表面的清洗。在這里，我們將介紹一種可以在低于大氣壓（真空）的壓力下從室溫左右加熱到2300℃超高溫的裝置及其主要用途。

2.裝置類型及結構

在真空氣氛中加熱的設備根據(jù)溫度范圍的不同，加熱器材料、溫度控制傳感器、容器結構和材料也有所不同。表 1 顯示了根據(jù)加熱溫度范圍控制傳感器和加熱器材料的粗略分類。

表-1：真空加熱設備按加熱溫度分類

分類	加熱溫度	控制傳感器	加熱器材質（加熱方式）	有效尺寸
超高溫	1400～2300℃	輻射溫度計	碳加熱器金屬加熱器（W、Mo）*1	?φ50～200×L100～400 ?□150～500×L200～600
高溫 (1)	1000～1500℃	鉑銠熱電偶（S型、R型、B型）	碳加熱器金屬加熱器（Mo、SiC）*1	?φ50~400×L100~700 ?□150~600×L200~900
高溫 (2)	700～1100℃	鉻鎳鋁熱電偶（ K型）	坎塔爾電熱絲加熱器	?φ50~400×L100~700 ?□150~600×L200~900
介質溫度	200～700℃	鉻鎳鋁熱電偶（ K型）	護套加熱器	?φ100~1000×L100~2000 ?□200~1500×L300~2000
低溫	40～200℃	鉻鎳鈷熱電偶（K型、E型）	護套加熱器帶式加熱器帶式加熱器熱介質油循環(huán) 熱水循環(huán)	?φ100~1000×L100~2000 ?□200~1500×L300~3000

*1) , Mo：鉬 W：鎢 SiC：碳化硅

(1) 超高溫、高溫范圍(1)、(2)：700～2300℃(表2)
在超高溫范圍內，無法通過將傳感器插入到傳感器中來測量溫度。受熱區(qū)域，故采用輻射溫度A表。溫度是根據(jù)加熱區(qū)域中物體發(fā)出的特定波長范圍的光的能譜來測量的。高溫范圍內，700℃～1100℃（高溫（2））范圍內使用JIS規(guī)定的K型熱電偶（鉻鎳鐵合金），1000℃～1000℃范圍內使用S、R。 1500℃（高溫（1）），將A型B（鉑銠合金）熱電偶插入加熱區(qū)測量溫度。
加熱器材料大致分為碳基（I 型）和金屬基（II 型）。雖然碳基加熱器成本較低，但在組裝過程中不可避免地會從碳材料中產生細粉末，因此如果需要清潔的加熱區(qū)域，則使用金屬基加熱器。金屬加熱器與容器壁之間的隔熱，等間隔設置數(shù)塊鉬板和不銹鋼板，屏蔽輻射熱。屏蔽板的數(shù)量根據(jù)加熱器的加熱溫度水平而變化。此外，在即使在高溫范圍內溫度也相對較低的高溫范圍(2)中，使用低成本的Kanthal線或碳化硅材料作為加熱器材料(類型III)。
在超高溫和高溫（1）范圍內，加熱區(qū)溫度較高，因此出于安全考慮，容器常采用雙壁水冷夾套型（I型、II型）并制成不銹鋼。
如果要減小尺寸和成本，加熱區(qū)的溫度會更低，但會采用III型形狀。然而，由于容器材料是氧化鋁管或石英玻璃管，因此有效面積是圓柱形的。 III 型箱用于小規(guī)模材料開發(fā)和試件制造。

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2.裝置類型及結構