實驗室高溫爐是用于在高溫環境下(通常>1000℃)對材料、樣品或工藝進行熱處理、燒結、熔融或反應的實驗設備。它廣泛應用于材料科學、冶金、陶瓷、半導體、能源及環境等領域。
根據核心參數和應用場景,實驗室高溫爐可分為多種類型,以下是一些常見的分類方式:
按溫度范圍分類:
中高溫爐(1000-1400℃):適用于固體氧化物燃料電池(SOFC)電解質的燒結、核廢料處理模擬高溫熔融玻璃固化過程、催化劑制備貴金屬負載型催化劑的高溫活化、高溫物性測試(如熱膨脹系數、熱導率、相變溫度測量)、地質模擬巖石圈熱演化實驗、燃燒合成自蔓延高溫合成(SHS)制備難熔化合物等。
按結構分類:
管式爐:適合小工件和小樣品的加熱、燒結。工作方式是將石英或剛玉的爐管放到爐膛內加熱,加熱區域、恒溫區域內放置工件。
箱式爐:外型像一個箱子,是傳統意義上的馬弗爐,但功能更強大,保溫性能更好。爐膛一般是方形的,尺寸規格可以定制,門開在正前方,開門方向是向外拉,門內還有一個門堵,能夠更好地保溫。這是常用的一種高溫爐,適合大多數實驗室。
氣氛爐:集成了箱式爐和管式爐雙重特點的高溫爐,適合較大樣品和有氣氛要求的實驗和生產。氣氛爐外型和高溫爐差不多,在此基礎上增加了進氣口和出氣口。
井式爐:從外形上看和箱式爐、氣氛爐差不多,都是箱體外形。但從結構上看又和坩堝高溫爐很相似。井式爐的爐膛是豎直安置的,可以垂直方向取放樣品和工件,爐門開在爐子的上方,垂直方向開關門,方便需要自動化改進的實驗,如配合機械手進行自動的實驗。