石墨熱場(chǎng)部件-加熱器介紹

    石墨熱場(chǎng)按形狀可分為方形和圓形，圓形熱場(chǎng)在真空爐領(lǐng)域占有很高的比例。為了便于安裝和從爐子上拆除，所有的熱場(chǎng)都以模塊的形式建造。

加熱器

    多年來，金屬鉬幾乎只用于真空熱處理和釬焊爐，而且還有一種普遍的誤解，認(rèn)為石墨材料排出的物質(zhì)會(huì)與某些材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，污染爐內(nèi)工件。早期的石墨加熱器僅限于形狀簡(jiǎn)單的，石墨部件之間的連接和電性能不是很穩(wěn)定。隨著石墨材料性能和加工工藝的提高，越來越多的石墨加熱器被用于熱處理和釬焊爐中，石墨加熱器的數(shù)量已經(jīng)超過了鉬加熱器。石墨加熱器的主要優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)計(jì)輕便、造型豐富、經(jīng)久耐用、易于維護(hù)。  

    大多數(shù)高溫真空爐采用電阻加熱。加熱器的材料可以是金屬或石墨。根據(jù)需要，加熱器可以設(shè)計(jì)成各種形式。加熱器材料的選擇主要取決于工作溫度。對(duì)于工作溫度較低的場(chǎng)合，如真空回火爐，廉價(jià)的鎳鉻合金可以勝任。鉬和石墨是最受歡迎的熱處理材料，如淬火爐和釬焊爐。

隔熱/反射屏

     通過生產(chǎn)實(shí)踐，金屬隔熱罩往往不適合環(huán)境惡劣的真空釬焊工藝。焊料中的金屬物質(zhì)會(huì)沉積在金屬隔熱罩的表面。由于隔熱罩的熱膨脹系數(shù)與附著的焊料物質(zhì)不同，金屬隔熱罩會(huì)發(fā)生彎曲、變形、斷裂，最終降低金屬隔熱罩的隔熱性能。在釬焊合金濺射的情況下，金屬篩網(wǎng)容易損壞，導(dǎo)致篩網(wǎng)表面上的孔，熱量將從這些孔傳遞。當(dāng)然，使用較厚的金屬屏，尤其是鉬合金屏，會(huì)延長(zhǎng)金屬熱場(chǎng)的使用壽命，但會(huì)增加可觀的成本。比較好的解決辦法是用石墨材料做保溫部件。實(shí)踐證明，雖然在釬焊過程中會(huì)有大量焊料沉積在石墨隔熱材料表面，但熔化的焊料與石墨隔熱材料之間不會(huì)發(fā)生熔合。雖然有人可能會(huì)懷疑石墨材料比金屬材料更容易吸水，水對(duì)釬焊過程有害，但實(shí)踐證明，熱場(chǎng)的反復(fù)加熱和冷卻可以有效地消除石墨絕緣材料中的水。  

     鉬和石墨(碳纖維石墨化氈)也可用作真空爐的保溫部件。在全金屬熱場(chǎng)中，隔熱罩由多層金屬板組成，每層隔熱罩之間留有一定的空間。例如，在工作溫度為1315℃的標(biāo)準(zhǔn)真空爐中，隔熱罩通常由內(nèi)部的兩塊鉬片和外部的三塊不銹鋼片組成。如果需要更高的工作溫度，鉬片的數(shù)量和每層的厚度都會(huì)增加。如果工作溫度超過1650℃，可以用鉭片代替鉬片。對(duì)于全金屬熱場(chǎng)，隔熱性能主要取決于金屬薄板的層數(shù)和間距，用來阻止熱量從熱場(chǎng)的中心區(qū)域輻射和傳導(dǎo)。由于鉬片的反射特性，從熱場(chǎng)中心區(qū)域發(fā)出的熱輻射被反射回位于熱場(chǎng)中心的工件。全金屬熱場(chǎng)往往適用于對(duì)真空度和潔凈度要求較高的使用環(huán)境(例如醫(yī)療器械的生產(chǎn))。對(duì)于全金屬熱場(chǎng)，需要注意的是金屬鉬在1150℃以上。因?yàn)榻饘俚脑俳Y(jié)晶會(huì)產(chǎn)生脆化，脆化的金屬隔熱板很容易被掉落在屏幕上的夾具或工件損壞。由于鉬的價(jià)格較高，全金屬熱場(chǎng)的成本往往高于其他材料。

      另一種流行的設(shè)計(jì)方案是用石墨材料制作熱場(chǎng)隔熱件。標(biāo)準(zhǔn)的石墨絕熱材料由片狀或毯狀石墨化碳纖維組成，在靠近熱場(chǎng)中心的內(nèi)表面往往涂有一層石墨紙或碳-碳復(fù)合片，以提高熱反射率，防止高壓氣流的侵蝕。由于石墨材料本身的多孔性和滲透性，不需要在隔熱材料層之間預(yù)留額外的空間。石墨具有優(yōu)異的隔熱性能，其成本通常低于金屬屏，并且非常易于使用。在制造成本、耐久性和可維護(hù)性方面，石墨絕緣軟氈比石墨絕緣硬氈具有一定的優(yōu)勢(shì)。