天水通气体箱式抽真空1700度氮气氩气气氛烧结炉

通气体箱式抽真空1700℃氮气/氩气气氛烧结炉技术方案

1. 设备定位

超高温多功能烧结系统，集成真空、双气氛（N₂/Ar）控制和1700℃超高温处理能力，专为特种陶瓷、硬质合金及超高温材料研发设计。

2. 核心性能参数

| 项目 | 技术指标 | |------|----------| | 温度上限 | 1700℃（可稳定工作100h） | | 极限真空 | ≤3×10⁻3Pa（分子泵配置） | | 气氛纯度 | ≥99.9995%（可选配纯化器） | | 均温区尺寸 | 250×250×250mm（±3℃） | | 大升降温速率 | 20℃/min（＜1500℃段） | | 气氛切换时间 | ≤2分钟（N₂↔Ar） |

3. 关键技术配置

1. 高温系统：

2. 钨钼合金加热体（表面镀抗氧化层）

3. 梯度保温设计（氧化锆+多层钼屏）

4. 双闭环温控系统（PID+模糊控制）

5. 真空系统：

6. 罗茨泵+分子泵机组（无油配置）

7. 真空联锁保护（10级权限管理）

8. 实时真空度曲线记录

9. 气体系统：

10. 双气路独立控制（N₂/Ar可比例混合）

11. 智能气体置换程序（3次自动冲洗）

12. 微量氧分析仪（0.01ppm精度）

4. 特殊结构特性

整体式水冷腔体（304不锈钢双层结构）

快开式法兰密封（金属密封圈）

多角度观察窗（带激光辅助测温）

内置样品旋转平台（1-10rpm可调）

5. 智能控制系统

15英寸工业级触摸屏

200段工艺编程能力

3D温度场模拟软件

工艺数据库（≥1000组配方）

远程监控接口（4G/WiFi可选）

6. 安全防护体系

1. 九重安全保障：

2. 双重超温保护（B型热电偶+红外监控）

3. 气压安全互锁

4. 冷却水流量报警

5. 气体泄漏检测（ppm级）

6. 电源过载保护

7. 紧急泄压通道

8. 机械式限位开关

9. 地震感知急停

10. 工艺异常自动存档

7. 典型应用领域

透明陶瓷高压烧结

碳化硅结构件制备

高温超导材料处理

核燃料模拟实验

航天用耐高温涂层

一、核心技术参数（实验室小型主流）

1. 温度系统（1700℃级）

高温度：1700℃（长期稳定工作 ≤ 1650℃）

控温精度：±1℃（保温段）

温场均匀性：±3～±5℃（有效加热区）

升温速率：0–10℃/min（>1500℃推荐 ≤3℃/min）

加热元件：1800 级 U 型硅钼棒（MoSi₂）（双侧 / 五面加热）

测温元件：B 型双铂铑热电偶（0–1820℃）

2. 炉膛与隔热（陶瓷纤维）

炉膛材质：高纯氧化铝多晶纤维（Al₂O₃≥99%）/ 1800 型真空成型纤维

保温层：200–250mm 复合纤维（氧化锆复合可选）

炉膛尺寸（小型）：

100×100×100mm（1L）、150×150×150mm（3L）

200×200×200mm（8L）、300×200×200mm（12L）

功率：8–15kW（三相 380V）

3. 真空系统（抽真空）

标配真空：旋片机械泵 → ≤-0.098MPa（10⁻¹Pa）

高配真空：机械泵 + 分子泵 → ≤5×10⁻³Pa（高真空）

密封：水冷炉门 + 双氟橡胶 + 金属密封，泄漏率 ≤0.5Pa・L/s

4. 气氛系统（N₂/Ar）

支持气体：N₂、Ar（惰性保护）；可选 H₂/Ar（还原）

控制：MFC 质量流量控制器（0.1–10L/min），精度 ±1%

炉压：微正压 0.01–0.02MPa（防空气倒灌）

残氧含量：真空 - 气氛置换 3–5 次后 ≤5ppm（配纯化器可达≤1ppm）

5. 安全与控制

炉体：双层不锈钢 + 强制风冷 / 水冷，外壳温度 ≤60℃

安全：超温断电、开门断电、过流漏电、压力联锁、气体泄漏报警、防爆阀

控制：7 寸触摸屏、30–50 段程序控温、曲线存储、数据导出

二、结构组成（五大系统）

1. 炉体与炉膛

2. 双层风冷 / 水冷壳体，前开式炉门（螺旋 / 气动锁紧）

3. 高纯氧化铝纤维炉膛 + 刚玉护板，耐高温、洁净、不掉粉

4. 加热系统

5. 1800 级硅钼棒双侧 / 五面加热，温场均匀

6. 三相可控硅调功，PID 自整定

7. 真空系统

8. 机械泵（标配）、真空阀、数显电阻 / 电离真空计

9. 高配：罗茨泵、分子泵（高真空）

10. 气氛气路

11. 减压阀、稳压阀、MFC、多路进气、尾气处理

12. 真空 - 气氛自动置换程序

13. 智能电控

14. 触摸屏 + 双回路温控（主控 + 超温保护）

15. 程序编辑、故障诊断、历史记录、远程通讯

三、典型应用（1700℃级）

透明 / 结构陶瓷：氧化铝（Al₂O₃）、氧化锆（YSZ）、氮化铝（AlN）、SiC、蓝宝石、羟基磷灰石致密烧结

高熔点合金：钨（W）、钼（Mo）、钽（Ta）、铼（Re）、高熵合金、硬质合金无氧化烧结

新能源材料：固态电解质、锂电正极材料、碳材料、催化剂

电子 / 功能陶瓷：MLCC、LTCC、压电陶瓷、超导材料、稀土永磁

特种材料：金属玻璃、单晶生长、高温退火、真空除气

四、标准操作流程（真空 + N₂/Ar 保护）

1. 装料：样品放入高纯刚玉坩埚，置于炉膛中央

2. 密封：关闭炉门、均匀锁紧，启动水冷（高配）

3. 抽真空：机械泵抽至 -0.098MPa（高真空至 10⁻³Pa）

4. 气氛置换：充 N₂/Ar 至常压，重复 3–5 次，确保低氧

5. 程序升温：设定速率 → 1650℃ → 保温（1–10h）

6. 气氛保压：全程微正压、稳定气流

7. 程序降温：可控冷却至 200℃以下

8. 出炉：充 N₂/Ar 至常压，开门取料

五、选型要点（实验室必看）

1. 炉膛尺寸：按样品大小 +20% 间隙（保证气流与温场）

2. 真空等级：

3. 常规实验：机械泵（10⁻¹Pa）

4. 高纯 / 低氧材料：分子泵（10⁻³Pa）+ 氧分析仪

5. 气氛类型：

6. 防氧化：N₂/Ar（99.999%）

7. 还原：H₂/Ar（≤5%，需防爆、水冷、尾气燃烧）

8. 控温：必须 ±1℃、B 型热电偶、30 段 + 程序

9. 安全：必配超温保护、压力联锁、水冷炉门、防爆阀

六、1700℃ vs 1400/1600℃气氛炉（关键区别）

表格

参数1700℃气氛炉1600℃气氛炉1400℃气氛炉高温℃加热元件1800 级硅钼棒1700 级硅钼棒硅碳棒炉膛99% 氧化铝纤维99% 氧化铝纤维95% 氧化铝纤维真空度可达 10⁻³Pa可达 10⁻²Pa可达 10⁻¹Pa控温±1℃（B 型）±1℃（B 型）±1℃（S 型）适用超高温精密烧结高温无氧化烧结中高温无氧化烧结