高温炉加热元件:钼、钽、钨在真空中加热容易挥发

在使用高温炉进行工作的时候，设计主要的就是为了加热，在加热过程中需要要求加热速率快，选用的加热材料一定要保证热导率好，并且在高温下不能产生变形和大量的热损失，要保证在使用过程中在一段时间内性能要稳定，在选取加热元件时也要根据所需处理产品的化学性能，以免加热元件的材质影响到工件的质，因此要合理的选取加热元件，常用的加热元件主要可分为两大类，金属型和非金属型，那么你对高温炉的加热元件了解多少呢？下面跟小编一起看一下关于高温炉加热元件的相关内容。

金属型加热元件

金属型加热元件又可以分为纯金属和合金型。

电热合金材料主要有镍铬、铁铬铝合金两种，用于中低温高温炉。镍铬合金和铁铬铝合金在真空中只能用于较低温度和中度真空范围；

纯金属电热材料主要有钼、钨、铌等用于高温高温炉，由于电阻温度系数大必须配备调压器以恒定功率；

钼、钽、钨在真空中加热容易挥发，相应的使用温度降低。不锈钢加热元件的特性是体积小，功率大，热响应快，控温精度高，综合热效率高，应用范围宽，适应性强，加热温度高，寿命长，可靠性高。机械化程度高，可以按照要求弯成各种形状、轻便、拆装方便。结构简单、用料少、成本便宜，而且使用寿命长、热转换率高，同时节能省电。

镍铬、镍铬铁合金具有较高而稳定的电阻率，耐腐蚀及表面抗氧化性能好，在高温下有较好的强度，抗振动、变形性能好，有良好的加工性能和可焊性，广泛用于工业电炉，冶金、家用电器，机械制造，加热元件和电阻变阻器等材料。铁铬铝合金是一种高电阻合金材料，具有电阻率高、电阻温度系数小、耐高温寿命长、重量轻、价格便宜、表面热负荷较镍铬合金高等点，在大气条件下比镍铬合金使用寿命长，尤其适合在含有硫和硫化合物气氛中使用，是工业电炉，家用电器、红外线加热装置中不错的加热材料。以上两种合金在空气中的额定使用温度在1100~1300℃，考虑到金属蒸发影响，在真空中的额定使用温度应略有降低。

为了延长铁铬铝合金在真空中的使用寿命，可先将由铁铬铝合金制成的加热元件在空气中加热到1000~1050℃，保持7~8h，使其表面产生一层氧化膜。对用镍铬合金制成的加热器虽然没有保护的氧化薄膜，但在真空中仍然可以使用到1130~1170℃，而且具有良好的耐热性与耐腐蚀性。

以上两类合金材料一般适用于真空热处理炉额定温度低于1000℃的情况下。对于额定温度高于1000℃甚至更高的真空热处理炉，加热元件则应选取难熔金属或非金属材料。难熔金属材料包括钨、钼、钽、铌、铂等，其中前三种材料较为常见。

额定温度在1000℃~1600℃(少数可达1700℃)的真空炉，加热元件材料可选择钼丝或钼片作为加热体；温度低于2200℃情况下，可选用难熔金属钽作为加热元件材料，钽的加工性能于钼，可以焊接，加工时边角料可以回收，但是不可在氢气气氛下使用，但是钽金属很昂贵，一般只在特殊情况下用作加热元件材料；钨是使用温度额定的难熔金属，额定温度可达2400～2500℃，但由于钨片耐冲击力差，质地很脆，加工时易产生裂纹，因而成品率很低。

高熔点金属钼、钽、钨以线、带、板状做加热器，它的结构形式很多，但总的一般希望尽量减少与耐火材料、绝缘材料的接触，以免发生化学反应，降低加热器的寿命。常用钨丝制成鼠笼(三相或单相)状加热体，为了提高钨丝的辐射面，充分发挥钨丝材料的特性，可将单根钨丝绕制成钨丝网，再组成筒状的加热器。钨丝筐加热体具有耐高温、抗变性、使用寿命长等点。

在高温炉中，钽可与由耐高温氧化物或石墨制成的构件发生反应。在高温条件下，即使是非常稳定的氧化物，如铝、镁、氧化，锆，与钽接触之后也会减量。钽与石墨接触之后，可形成碳化钽，导致钽出现脆化现象。虽然钽常可顺利地与其他耐高温金属（如钼或钨）进行化合，其还可与六方氮化硼和氮化硅进行反应。

洛阳西格马高温电炉可生产2400度真空钨管炉、2000度钽加热炉、2200度石墨炉、1600度真空钼丝炉等超高温电炉。

真空钼丝炉常规型号：

非金属型加热元件

非金属型加热元件主要有石墨（布、管、棒），其特点是价廉易加工、辐射面积大、抗热冲击性好。主要依靠辐射传热，工作条件较好，但高温下易挥发，防止真空放电（低于100V）。石墨加热元件的特性是具有耐高温、热膨胀小、抗热冲击能力强等特性，其机械强度在2500℃以下，随温度的上升而提高，1700℃左右为好，超过所有的氧化物和金属。石墨材料的熔点高、蒸气压低，高温炉的气氛中含有低浓度的碳，将与残余气体中的氧气和水蒸气反应产生净化效果，大大简化了真空系统，降低了成本。

以上就是跟大家分享的关于高温炉加热元件的相关内容，希望通过以上内容，能让大家对于高温炉的加热元件有更进一步地认识和了解。