石墨热场部件-加热器介绍

石墨热场部件-加热器介绍

    石墨热场按形状可分为方形和圆形，圆形热场在真空炉领域占有很高的比例。为了便于安装和从炉子上拆除，所有的热场都以模块的形式建造。

加热器

    多年来，金属钼几乎只用于真空热处理和钎焊炉，而且还有一种普遍的误解，认为石墨材料排出的物质会与某些材料发生化学反应，污染炉内工件。早期的石墨加热器仅限于形状简单的，石墨部件之间的连接和电性能不是很稳定。随着石墨材料性能和加工工艺的提高，越来越多的石墨加热器被用于热处理和钎焊炉中，石墨加热器的数量已经超过了钼加热器。石墨加热器的主要优点是:设计轻便、造型丰富、经久耐用、易于维护。  

    大多数高温真空炉采用电阻加热。加热器的材料可以是金属或石墨。根据需要，加热器可以设计成各种形式。加热器材料的选择主要取决于工作温度。对于工作温度较低的场合，如真空回火炉，廉价的镍铬合金可以胜任。钼和石墨是最受欢迎的热处理材料，如淬火炉和钎焊炉。

隔热/反射屏

     通过生产实践，金属隔热罩往往不适合环境恶劣的真空钎焊工艺。焊料中的金属物质会沉积在金属隔热罩的表面。由于隔热罩的热膨胀系数与附着的焊料物质不同，金属隔热罩会发生弯曲、变形、断裂，最终降低金属隔热罩的隔热性能。在钎焊合金溅射的情况下，金属筛网容易损坏，导致筛网表面上的孔，热量将从这些孔传递。当然，使用较厚的金属屏，尤其是钼合金屏，会延长金属热场的使用寿命，但会增加可观的成本。比较好的解决办法是用石墨材料做保温部件。实践证明，虽然在钎焊过程中会有大量焊料沉积在石墨隔热材料表面，但熔化的焊料与石墨隔热材料之间不会发生熔合。虽然有人可能会怀疑石墨材料比金属材料更容易吸水，水对钎焊过程有害，但实践证明，热场的反复加热和冷却可以有效地消除石墨绝缘材料中的水。  

     钼和石墨(碳纤维石墨化毡)也可用作真空炉的保温部件。在全金属热场中，隔热罩由多层金属板组成，每层隔热罩之间留有一定的空间。例如，在工作温度为1315℃的标准真空炉中，隔热罩通常由内部的两块钼片和外部的三块不锈钢片组成。如果需要更高的工作温度，钼片的数量和每层的厚度都会增加。如果工作温度超过1650℃，可以用钽片代替钼片。对于全金属热场，隔热性能主要取决于金属薄板的层数和间距，用来阻止热量从热场的中心区域辐射和传导。由于钼片的反射特性，从热场中心区域发出的热辐射被反射回位于热场中心的工件。全金属热场往往适用于对真空度和洁净度要求较高的使用环境(例如医疗器械的生产)。对于全金属热场，需要注意的是金属钼在1150℃以上。因为金属的再结晶会产生脆化，脆化的金属隔热板很容易被掉落在屏幕上的夹具或工件损坏。由于钼的价格较高，全金属热场的成本往往高于其他材料。

      另一种流行的设计方案是用石墨材料制作热场隔热件。标准的石墨绝热材料由片状或毯状石墨化碳纤维组成，在靠近热场中心的内表面往往涂有一层石墨纸或碳-碳复合片，以提高热反射率，防止高压气流的侵蚀。由于石墨材料本身的多孔性和渗透性，不需要在隔热材料层之间预留额外的空间。石墨具有优异的隔热性能，其成本通常低于金属屏，并且非常易于使用。在制造成本、耐久性和可维护性方面，石墨绝缘软毡比石墨绝缘硬毡具有一定的优势。