宿州金属烧结水平卧式单温区1200度实验室石英管式炉

金属烧结水平卧式单温区1200度实验室石英管式炉 

金属烧结实验的成败往往取决于温度曲线的控制。当炉温攀升至1200℃临界点时，石英管内氩气环境下的氧化锆坯体开始发生奇妙的相变——原本松散的纳米颗粒在原子扩散作用下逐渐形成致密的颈部连接，就像无数微小桥梁在微观世界里悄然架设。此时操作者需要格外关注控制面板上的三个关键参数：升温速率稳定在5℃/min的蓝色曲线，氧含量传感器显示的红色警戒值，以及压力表指针在0.02MPa刻度处的细微颤动。

突然，观察窗泛起一层珍珠母贝般的虹彩，这是烧结进入中期阶段的典型特征。经验丰富的研究员会立即切换至手动模式，将恒温时间从预设的120分钟延长至150分钟。这个看似微小的调整，却能有效避免因晶粒异常长大导致的机械性能下降。炉膛侧面安装的激光散射仪此时开始密集采集数据，实时反馈的晶界迁移图谱在显示器上交织成金色的蛛网状结构。

当降温程序启动时，整套系统展现出精妙的协同性：六个水冷铜管喷出雾化冷却液，与智能风冷系统形成梯度散热。值得玩味的是，这个阶段往往会产生意想不到的副产品——在石英管末端冷凝区，偶尔会析出羽毛状的单质结晶，这些闪烁着金属光泽的意外收获，后来被证明对研究烧结过程中的元素偏析现象具有重要参考价值。

金属烧结水平卧式单温区 1200 度实验室石英管式炉是专为金属粉末烧结、金属材料退火等实验设计的实验室设备，依托石英管的化学惰性和 1200℃精准控温，能为金属烧结提供洁净、稳定的高温环境，适配铁基、铜基、钛基等金属材料的小批量实验室研发。以下从核心结构、关键系统、性能参数、非标定制及金属烧结适配要点展开说明：

核心结构设计

1. 炉体与隔热结构

• 炉体采用Q235 低碳钢壳体，表面经静电喷涂防腐处理，搭配双层壳体 + 风冷结构，炉壳表面温度可控制在 60℃以下，既保障操作安全又减少热量散失。

• 炉膛保温层选用轻质氧化铝陶瓷纤维与高品质保温板复合而成，无石棉成分，热损失低，且单温区设计使炉膛轴向温场均匀性达 ±5℃以内。

2. 石英管与密封结构

• 核心炉膛为高纯石英管（SiO₂含量≥99.99%），常用规格为内径 50-150mm、长度 800-1500mm，壁厚 3-5mm，1200℃下化学稳定性强，不与金属粉末发生反应，且透光性好，可实时观察烧结过程。

• 密封采用 304 不锈钢法兰 + PTFE 耐高温密封圈，部分高端款配备磁流体密封或 KF 快速法兰，真空泄漏率≤1×10⁻⁷Pa・m³/s，确保真空或气氛环境稳定。

关键系统配置

1. 加热系统

• 加热元件标配0Cr27Al7Mo2 合金电阻丝（或 HRE 高品质合金电阻丝），螺旋状嵌于炉膛内壁，通过热辐射加热，1200℃下使用寿命≥3000h，能快速实现升温需求。

• 测温元件选用 N 型热电偶（测温范围 0-1300℃），配合 PID 智能控温系统，控温精度达 ±1℃，支持 30 段可编程升温曲线，适配金属烧结 “排胶 - 预烧 - 烧结” 多阶段工艺。

2. 真空与气氛系统

• 真空系统标配机械泵，可选配扩散泵，极限真空度可达 1×10⁻³Pa，烧结前可抽真空脱气，去除金属粉末吸附的水汽、油污，避免烧结后样品出现气孔。

• 气氛系统配备多路浮子 / 质量流量计，可通入氩气、氮气等惰性气体，流量调节范围 0-10L/min，防止金属在高温下氧化，适配钛基等易氧化金属的烧结。

典型性能参数

非标定制维度

针对金属烧结的个性化需求，可定制方向包括：

1. 石英管定制：加长石英管（如 2000mm）或异形石英管，适配长条状金属样品烧结；

2. 真空 / 气氛升级：加装气体净化装置，将气氛中氧含量降至 5ppm 以下；选配分子泵组提升真空至 10⁻⁴Pa；

3. 工艺适配：增加样品舟自动推拉机构，实现连续烧结；或集成红外测温仪，实时监测金属样品温度变化。

金属烧结适配要点

• 铁基 / 铜基烧结：1100-1200℃下抽真空至 1×10⁻²Pa，保温 120-240min，利用真空环境减少金属氧化，提升样品致密度；

• 钛基粉末烧结：先抽真空脱气（1×10⁻³Pa，500℃保温 30min），再充入高纯氩气，避免钛粉与氧气反应生成 TiO₂；

• 低温排胶阶段：升温速率控制在 1-2℃/min，缓慢抽真空，防止金属粉末中胶黏剂挥发过快导致样品鼓泡。

‍