實(shí)驗(yàn)室高溫爐是用于在高溫環(huán)境下(通常>1000℃)對材料、樣品或工藝進(jìn)行熱處理、燒結(jié)、熔融或反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、冶金、陶瓷、半導(dǎo)體、能源及環(huán)境等領(lǐng)域。
根據(jù)核心參數(shù)和應(yīng)用場景,實(shí)驗(yàn)室高溫爐可分為多種類型,以下是一些常見的分類方式:
按溫度范圍分類:
中高溫爐(1000-1400℃):適用于固體氧化物燃料電池(SOFC)電解質(zhì)的燒結(jié)、核廢料處理模擬高溫熔融玻璃固化過程、催化劑制備貴金屬負(fù)載型催化劑的高溫活化、高溫物性測試(如熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、相變溫度測量)、地質(zhì)模擬巖石圈熱演化實(shí)驗(yàn)、燃燒合成自蔓延高溫合成(SHS)制備難熔化合物等。
按結(jié)構(gòu)分類:
管式爐:適合小工件和小樣品的加熱、燒結(jié)。工作方式是將石英或剛玉的爐管放到爐膛內(nèi)加熱,加熱區(qū)域、恒溫區(qū)域內(nèi)放置工件。
箱式爐:外型像一個(gè)箱子,是傳統(tǒng)意義上的馬弗爐,但功能更強(qiáng)大,保溫性能更好。爐膛一般是方形的,尺寸規(guī)格可以定制,門開在正前方,開門方向是向外拉,門內(nèi)還有一個(gè)門堵,能夠更好地保溫。這是常用的一種高溫爐,適合大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室。
氣氛爐:集成了箱式爐和管式爐雙重特點(diǎn)的高溫爐,適合較大樣品和有氣氛要求的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)。氣氛爐外型和高溫爐差不多,在此基礎(chǔ)上增加了進(jìn)氣口和出氣口。
井式爐:從外形上看和箱式爐、氣氛爐差不多,都是箱體外形。但從結(jié)構(gòu)上看又和坩堝高溫爐很相似。井式爐的爐膛是豎直安置的,可以垂直方向取放樣品和工件,爐門開在爐子的上方,垂直方向開關(guān)門,方便需要自動化改進(jìn)的實(shí)驗(yàn),如配合機(jī)械手進(jìn)行自動的實(shí)驗(yàn)。