几种加热方式简介

石墨炉(graphiteheater)石墨炉又称电加热石墨炉。是一个石墨电阻加热器，是用无焰原子化器的一种。石墨炉的核心部件是一个石墨管，试样用微量进样孔注入石墨管内，经管两头的电极向石墨管供电，最高温度可达3000C,试样在石墨管中原子化。一、原理：是将样品用进样器定量注入到石墨管中，并以石墨管作为电阻发烧体，通电后迅速升温，使试样达到原子化的目的。它由加热电源、爱惜气操纵系统和石墨管状炉组成。外电源加于石墨管两头，供给原子化器能量，电流通过石墨管产生高达3000c的温度，使置于石墨管中被测元素变成基态原子蒸气。二、适用范围三、优势：一、培竭材料来源丰硕，价钱廉价，易于加工成各类形状，生长设备较简单，成立起来比较容易，二、更要紧的是它适用于某些生长大尺寸高熔点晶体的生长工艺，如垂直梯度结晶法，热互换法等。这是感应加热难以取代的。（与感应加热相较较）3、结构简单一次投资少、升温速度快，工作温度高，占地面积小维修方便。4、由于原子化效率高，石墨炉法的相对灵敏度可达10-9-10-12g/ml,最适合痕量分析。四、缺点：一、石墨的污染：用石墨电阻加热，石墨的污染有两个方面，一个是它所造成的还原性气氛，使某些氧化物晶体在这种气氛下生长时，由于缺氧而形成氧缺位产生色心，另一个是它本身的挥发对熔体、地竭或爱惜材料的侵蚀。石墨作为一种杂质进入熔体中，在晶体生长时被捕捉而形成散射颗粒。在梯度法生长工艺中，由于培竭口用铝片盖住，石墨对熔体的污染要少，再加上晶体是从培竭底部潮汕在熔体下面由下而上生长，没有机械震动和熔体猛烈流动的干扰，温度波动对它的阻碍也较小。能够在相对稳固的状态下生长，从而取得没有散射颗粒的高质量的晶体。关于生长熔质分凝系数K<1的晶体，可通过调剂发烧体结构使其具有线性的温度梯度,并以极为缓慢的降温速度，克服组分过冷的问题。石墨对培竭和保温材料的污染，在静态温梯法（垂直梯度凝固法）生长工艺中更显得突出。二、生长气氛：在石墨加热生长晶体的工艺中，发烧体本身和培竭和保温材料（鸨钥）都很容易氧化，必需在真空中或在惰性气体的爱惜下利用。事实上在高温和必然的电压下，惰性气体会电离。电离活化的气体会与熔体或鸨铝材料起反映而污染熔体，使长出的晶体中产生包裹物，也能够使培竭或保温罩和发烧体之间打火。轻者将引发温度波动，重那么工艺元件被击穿。3、水汽的阻碍H2O和C在高温下也会起反映而侵蚀发烧体。因此水汽对石墨加热工艺来讲危害性超级大，它要紧来源于发烧体，原料或炉壁上吸附的水分，在加热时释放出来。因此，要充分干燥。4、与感应炉相较与感应加热法相较，它是还原性气氛，用于生长某些氧化物品而会产生氧缺位而形成色心，某此试剂在还原性气氛中易于挥发，因此不适宜用此方式。石墨的污染和爱惜气氛的电离也给这些工世方式带来一些问题。某些晶体需要在还原性气氛下生长，这就显示出这一工艺方式的优势。感应炉(感应炉(inductionheater一、原理感应加热炉是一种将工频50HZ交流电转变成中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变成可调剂的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生专门大的涡流。这种涡流一样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。高频的高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈（一般是用紫铜管制作）。由此在线圈内产生极性刹时转变的强磁束，将金属等被加热物体放置在线圈内，磁束就会贯通整个被加热物体，在被加热物体的内部与加热电流相反的方向，便会产生相对应的专门大涡电流。由于被加热物体内存在着电阻，因此会产生很多的焦耳热，使物体自身的温度迅速上升。达到对所有金属材料加热的目的。二、应用范围感应加热多数用于工业金属零件、金属熔炼、棒料透热、刀具焊接等多个领域，是使工件内部产生必然的感应电流，形成涡流，迅速加热零件表面，达到表面迅速加热，乃至透热融化的成效真空感应炉是冶炼锲基高温合金和物种合金材料的重要设备，在航空，航天,军工，核电，能源，化工等领域的材料生产中起着重要作用。这些材料大部份都必需通过真空感应第一次冶炼，浇注成电极，然后再通过电渣炉或真空电孤炉重熔成锭子，再锻轧成材。SnI主要用途黑色、有色金属及其合金的熔炼和保温区熔和悬浮熔炼提纯材料型材压力加工前的加热管材生产的感应焊接机械制造黑色和有色金属零件的铸造和精密铸造金属的熔炼机器零件的淬火，回火，退火和正火等处理加热压力加热前的透热，如精锻、热轧等钎焊对焊硬质合金的熔焊化学热处理感应加热金属涂层的烘干热装配轻工合成纤维生产中的间接加热化工化学反应罐等容器和管路的加热电子电子管生产中的真空处理时加热三、优势一、加热速度快：由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，一般工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的持续工作，不需烧炉专业工人提早进行烧炉和封炉工作。二、氧化脱炭少，节省材料与锻模本钱：由于该加热方式升温速度快，因此氧化极少，中频加热锻件的氧化烧损仅为％,煤气炉加热的氧化烧损为2%,燃煤炉达到3%,中频加热工艺节材，每吨锻件和烧煤炉相较至少节约钢材原材料20-50千克。3、感应加热具有热效率高，无污染，无明火的特点4、加热均匀，芯表温差极小，温控精度高：感应加热其热量在工件内自身产生因此加热均匀，芯表温差极小。应用温控系统可实现对温度的精准操纵提高产品质量和合格率。感应加热炉具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优势正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及一股电阻炉，是新一代的金属加热设备。四、缺点一、设备复杂，价钱昂贵，投资大二、维修不方便，冶炼费用高，本钱比较高3、冶炼进程中培竭耐火材料污染样品4、生产批量小，查验工作量较大。五、分类依照利用电源的频率不同，它又可分为工频，中频和高频感应加热设备。一、工频感应加热设备：感应器的电源频率与电网的交流电频率一样，均为50HZ；加热深度可达10mmz上，其特点是可直接从工业电网吸取能量。优势：设备简单，造价低廉缺点：功率因数低，需要大容量电容器补偿。二、中频感应加热设备：它也有一套将50HZ电能变成中频(500~8000Hz电能的装置，加热深度在5mm^右缺点：也存在功率因数太低的缺点3、高频感应加热设备：它也有一套将50HZ电能变成高频(70~1000KHZ电能的装置，(一样为电子管式高频振荡器)加热深度一样在3mmz下。目前，在机械工业和其它工业部门中，高频感应加热设备的应用是比较普遍的，它有以下一些优势(1)热效率高，加热速度快(2)加热进程稳固，质量均匀，能够实现机械化生产并向自动化方向进展，提高生产效率(3)由于加热速度极高，幸免了工件表面的氧化，脱碳等现象，因此工件质量优良(4)不仅能够用于工件的表面热处置，而且还能够用于必然尺寸范围内工件的穿透加热与化学处置(5)设备紧凑，占地面积小，操作利用方便。高频感应加热也有不足的地方，造价高，要求专业化程度高的淬火机床，对不同尺寸，形状的工件要求有相应的感应器，操作利用和保护比一样加热装置要复杂得多，因此，要求操作人员有较高的技术水平。4、超音频感应加热设备它的工作原理与高频感应加热设备相同，只只是，超音频振荡器的频率比高频振荡器的要低，频率范围一样在30~60KHz要紧特点：(1)由于高频感应加热设备与超音频感应加热设备容易通过闸刀开关进行转换，因此容易实现“一机双频”。进行多种热处置时，超级有利，即扩大了功能，又节省了投资。(2)应用超音频感应加热设备解决了大量重要零件长期存在的质量问题，幸免了高频及中频淬火不均匀之缺点。(3)由于采纳单回路振荡器，因此输出效率高，较之三回路高频振荡器来讲结构简单，利用维修方便(4)由于振荡频率低，可取得比高频深的加热深度，一样轴类可达3〜5mm微波炉(microwaveheater)一、原理微波的概念：彳波是频率在300MH-300GHZ的电磁波(波长100cm~1mm)是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波比一样的无线电波频率高，通常也称为超高频电磁波一样在能加工领域中，所处置的材料大多是介质材料，而介质材料通常都不同程度地吸收微波能，介质材料与微波电磁场彼此耦合，会形成各类功率耗散从而达到能量转化的目的。能量转化的方式有许多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等。其中离子传导及偶极子转动是微波加热的要紧原理。微波加热是一种依托物体吸收微波能将其转换成热能，使自身整体同时升温的加热方式而完全区别于其他常规加热方式。二、应用范围由于微波加热技术具有许多常规加热技术所不具有的优势，国外从20世纪60年代起就将微波加热技术应用于许多行业.我国从20世纪70年代开始研究并应用微波加热技术，目前它已被普遍应用于纺织与印染、造纸与印刷、烟草、药物和药材、木材、皮革、陶瓷、煤炭、橡胶、化纤、化工产品、医疗等行业.其应用要紧反映在微波加热与解冻，微波改性，微波干燥，微波灭菌与杀虫等方面.三、优势加热速度快，微波加热是使被加热物本身成为发烧体，称之为内部加热方式，不需要热传导的进程，内外同时加热，因此能在短时刻内达到加热