茂名实验室高温抽真空通氮气保护1700度陶瓷热处理电炉

实验室高温抽真空通氮气保护1700度陶瓷热处理电炉

‍在1700℃的高温环境下，陶瓷材料的微观结构会发生显著变化，而抽真空与通氮气保护的双重工艺设计，正是为了精准调控这一过程。当炉温升至设定值时，真空系统将炉腔内的氧气含量降至10^-3Pa以下，彻底消除氧化反应对材料的干扰。此时通入的高纯度氮气（99.999%）会在材料表面形成动态保护层，其流量需严格控制在15-20L/min范围内——流量过低会导致局部保护失效，过高则可能引起炉内湍流影响温度场均匀性。

这套系统的温度控制采用了三区独立PID调节技术，配合刚玉莫来石纤维复合炉衬，能够将1700℃工况下的横向温差控制在±3℃以内。工程师们特别在炉门密封处设计了水冷铜环结构，既保证了真空密封性，又避免了高温导致的密封材料老化。当处理特种氮化硅陶瓷时，系统会启动特殊的阶梯升温程序：先以5℃/min速率升至800℃进行有机粘合剂分解，再以10℃/min升至Zui终温度，这种分段策略能有效减少坯体开裂风险。

这种电炉是实验室针对陶瓷材料高温无氧化烧结的专用设备，凭借 1700℃超高温适配性、真空 - 氮气双重防护设计，能精准满足陶瓷材料热处理中防氧化、保成分、稳结构的核心需求，以下从核心配置、核心优势及主流型号等方面展开详细说明：

1. 核心结构与定制配置

   配置维度	标准配置	可选定制选项
   加热与炉膛	加热元件选用 1800 型硅钼棒，其高温下会生成致密二氧化硅保护膜，可在 1700℃环境稳定工作；炉膛采用湿法真空抽滤成型的多晶氧化铝陶瓷纤维材料，常见基础尺寸 150×150×150mm，表面涂覆高温氧化铝反射涂层，温场均匀性可达 ±3℃。	可定制 U 型或 W 型硅钼棒排布方式，适配特殊炉膛形状；炉膛尺寸可拓展至 300×400×300mm 等规格，针对耐磨需求可加装碳化硅炉底板、棚板等窑具。
   真空与氮气保护系统	标配旋片式真空泵，冷态极限真空可达 - 0.08MPa；配备基础浮子流量计，支持氮气单路通入，通过预抽真空 - 充氮的置换流程，降低炉内氧含量。炉门采用 PTFE 密封圈搭配螺旋压紧装置，保障密封性能。	可升级罗茨泵与扩散泵机组，将真空度提升至 0.02Pa；加装高精度气体质量流量计（精度 ±1%）和混气装置，支持氮气与其他惰性气体的配比调节，还可增加三段式气氛置换系统，将炉膛氧含量降至≤10ppm。
   程序温控系统	搭载智能微电脑 PID 温控仪表，采用 B 型铂铑热电偶测温，控温精度 ±1℃，支持 30 段程序编程，可预设升温、保温、降温全流程曲线。	可选装双冗余测温系统（热电偶 + 红外测温仪），避免测温误差；升级 7 英寸触摸屏，新增工艺曲线存储与导出功能，加装 RS485 通讯接口，实现电脑远程操控与实验数据记录。
   炉体与防护	采用冷轧钢板外壳，表面静电喷塑，双层壳体间集成风冷系统，使炉壳温度维持在安全范围；配备超温、断偶、漏电等基础保护装置，炉门设机械联锁。	可定制水冷系统适配长时间 1700℃高温运行场景；加装石英观察窗便于实时观察陶瓷烧结状态，新增超压排气阀，防止炉内压力异常，提升设备安全性。

2. 核心优势与陶瓷热处理适配性

• 防氧化效果突出：通过高真空预处理排出炉内空气，再通入氮气形成稳定保护气氛，能有效避免氮化硅、氧化锆等陶瓷在高温烧结时发生氧化反应，保障陶瓷材料的晶格完整性与性能稳定性，比如处理氧化锆陶瓷时可减少表面缺陷，提升产品韧性。

• 工艺适配性强：升温速率 1 - 10℃/min 可自由调节，支持多段阶梯式温控程序。例如陶瓷脱脂烧结时，可先低速升温排除粘结剂，再快速升温至目标温度完成致密化，Zui后缓慢降温消除内应力，适配不同陶瓷材料的复杂热处理需求。

• 安全与稳定性高：模块化控制设计可在超温、短路等异常时自动报警并断电；炉膛预留呼吸孔和出气孔，既能平衡炉腔热胀冷缩产生的压力，又能排出陶瓷烧结中产生的挥发气体，避免炉膛受损。

实验数据显示，经过该工艺处理的氧化锆陶瓷，其三点抗弯强度可提升约40%，XRD图谱显示四方相含量达到92%以上。这得益于氮气环境下晶界玻璃相的净化作用，以及真空条件消除的气孔缺陷。目前该设备已成功应用于航空发动机热障涂层基体的预处理，其工艺稳定性达到连续100炉次零氧化的水平。
‍