幾種加熱方式簡介

1、石墨爐又稱電加熱石墨爐。是一個石墨電阻加熱器，是原子吸收分光光度計用無焰原子化器的一種。石墨爐的核心部件是一個石墨管，試樣用微量進(jìn)樣孔注入石墨管內(nèi)，經(jīng)管兩端的電極向石墨管供電，最高溫度可達(dá)3000°C，試樣在石墨管中原子化。一、原理：是將樣品用進(jìn)樣器定量注入到石墨管中，并以石墨管作為電阻發(fā)熱體，通電后迅速升溫，使試樣達(dá)到原子化的目的。它由加熱電源、保護(hù)氣控制系統(tǒng)和石墨管狀爐組成。外電源加于石墨管兩端，供給原子化器能量，電流通過石墨管產(chǎn)生高達(dá)3000C的溫度，使置于石墨管中被測元素變?yōu)榛鶓B(tài)原子蒸氣。二、適用范圍三、優(yōu)點：1、坩堝材料來源豐富，價格便宜，易于加工成各種形狀，生長設(shè)備較簡單

2、，建立起來比較容易，2、更主要的是它適用于某些生長大尺寸高熔點晶體的生長工藝，如垂直梯度結(jié)晶法，熱交換法等。這是感應(yīng)加熱難以取代的。（與感應(yīng)加熱相比較）3、結(jié)構(gòu)簡單一次投資少、升溫速度快，工作溫度高，占地面積小維修方便。4、由于原子化效率高，石墨爐法的相對靈敏度可達(dá)10-9-10-12g/ml最適合痕量分析。四、缺點：1、石墨的污染：用石墨電阻加熱，石墨的污染有兩個方面，一個是它所造成的還原性氣氛，使某些氧化物晶體在這種氣氛下生長時，由于缺氧而形成氧缺位產(chǎn)生色心，另一個是它本身的揮發(fā)對熔體、坩堝或保護(hù)材料的侵蝕。石墨作為一種雜質(zhì)進(jìn)入熔體中，在晶體生長時被捕獲而形成散射顆粒。在梯度法生長工藝中，

3、由于坩堝口用鉬片蓋住，石墨對熔體的污染要少，再加上晶體是從坩堝底部潮汕在熔體下面由下而上生長，沒有機(jī)械震動和熔體激烈流動的干擾，溫度波動對它的影響也較小?？梢栽谙鄬Ψ€(wěn)定的狀態(tài)下生長，從而獲得沒有散射顆粒的高質(zhì)量的晶體。對于生長熔質(zhì)分凝系數(shù)K<1的晶體，可通過調(diào)節(jié)發(fā)熱體結(jié)構(gòu)使其具有線性的溫度梯度，并以極其緩慢的降溫速率，克服組分過冷的問題。石墨對坩堝和保溫材料的污染，在靜態(tài)溫梯法（垂直梯度凝固法）生長工藝中更顯得突出。2、生長氣氛：在石墨加熱生長晶體的工藝中，發(fā)熱體本身以及坩堝和保溫材料（鎢鉬）都很容易氧化，必須在真空中或者在惰性氣體的保護(hù)下使用。實際上在高溫和一定的電壓下，惰性氣體會電離

4、。電離活化的氣體會與熔體或鎢鉬材料起反應(yīng)而污染熔體，使長出的晶體中產(chǎn)生包裹物，也可以使坩堝或保溫罩和發(fā)熱體之間打火。輕者將引起溫度波動，重則工藝元件被擊穿。3、水汽的影響H2O和C在高溫下也會起反應(yīng)而侵蝕發(fā)熱體。所以水汽對石墨加熱工藝來說危害性非常大，它主要來源于發(fā)熱體，原料或爐壁上吸附的水分，在加熱時釋放出來。因此，要充分干燥。4、與感應(yīng)爐相比與感應(yīng)加熱法相比，它是還原性氣氛，用于生長某些氧化物晶而會產(chǎn)生氧缺位而形成色心，某此試劑在還原性氣氛中易于揮發(fā)，因此不適宜用此方法。石墨的污染和保護(hù)氣氛的電離也給這些工世方法帶來一些問題。某些晶體需要在還原性氣氛下生長，這就顯示出這一工藝方法的長處。感

5、應(yīng)爐（induetionheater一、原理感應(yīng)加熱爐是一種將工頻50HZ交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質(zhì)，即，金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體里流動要產(chǎn)生熱量。高頻的高頻大電流流向被繞制成環(huán)狀或其它形狀的加熱線圈（通常是用紫銅管制作）。由此在線圈內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強(qiáng)磁束，將金屬等被加熱物體放置在線圈內(nèi)，磁束就會貫通整個被加熱物體，在

6、被加熱物體的內(nèi)部與加熱電流相反的方向，便會產(chǎn)生相對應(yīng)的很大渦電流。由于被加熱物體內(nèi)存在著電阻，所以會產(chǎn)生很多的焦耳熱，使物體自身的溫度迅速上升。達(dá)到對所有金屬材料加熱的目的。二、應(yīng)用范圍感應(yīng)加熱多數(shù)用于工業(yè)金屬零件表面淬火、金屬熔煉、棒料透熱、刀具焊接等多個領(lǐng)域，是使工件內(nèi)部產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，形成渦流，迅速加熱零件表面，達(dá)到表面迅速加熱，甚至透熱融化的效果真空感應(yīng)爐是冶煉鎳基高溫合金和物種合金材料的重要設(shè)備，在航空,航天，軍工，核電，能源，化工等領(lǐng)域的材料生產(chǎn)中起著重要作用。這些材料大部分都必須經(jīng)過真空感應(yīng)初次冶煉，澆注成電極，然后再經(jīng)過電渣爐或真空電孤爐重熔成錠子，再鍛軋成材。部門主要用途

7、冶金黑色、有色金屬及其合金的熔煉和保溫區(qū)熔和懸浮熔煉提純材料型材壓力加工前的加熱管材生產(chǎn)的感應(yīng)焊接機(jī)械制造黑色和有色金屬零件的鑄造和精密鑄造金屬的熔煉機(jī)器零件的淬火，回火，退火和正火等處理加熱壓力加熱前的透熱，如精鍛、熱軋等釬焊對焊硬質(zhì)合金的熔焊化學(xué)熱處理感應(yīng)加熱金屬涂層的烘干熱裝配輕工合成纖維生產(chǎn)中的間接加熱化工化學(xué)反應(yīng)罐等容器和管路的加熱電子電子管生產(chǎn)中的真空處理時加熱三、優(yōu)點1、加熱速度快：由于中頻感應(yīng)加熱的原理為電磁感應(yīng)，其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生，普通工人用中頻電爐上班后十分鐘即可進(jìn)行鍛造任務(wù)的連續(xù)工作，不需燒爐專業(yè)工人提前進(jìn)行燒爐和封爐工作。2、氧化脫炭少，節(jié)省材料與鍛模成本：由于該加

8、熱方式升溫速度快，所以氧化極少，中頻加熱鍛件的氧化燒損僅為0.5%,煤氣爐加熱的氧化燒損為2%，燃煤爐達(dá)到3%,中頻加熱工藝節(jié)材，每噸鍛件和燒煤爐相比至少節(jié)約鋼材原材料20-50千克。3、感應(yīng)加熱具有熱效率高，無污染，無明火的特點4、加熱均勻，芯表溫差極小，溫控精度高：感應(yīng)加熱其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生所以加熱均勻，芯表溫差極小。應(yīng)用溫控系統(tǒng)可實現(xiàn)對溫度的精確控制提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。感應(yīng)加熱爐具有體積小，重量輕、效率高、熱加工質(zhì)量優(yōu)及有利環(huán)境等優(yōu)點正迅速淘汰燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐及普通電阻爐，是新一代的金屬加熱設(shè)備。四、缺點1、設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴，投資大2、維修不方便，冶煉費用高，成本比較高3、

9、冶煉過程中坩堝耐火材料污染樣品4、生產(chǎn)批量小，檢驗工作量較大。五、分類按照使用電源的頻率不同，它又可分為工頻，中頻和高頻感應(yīng)加熱設(shè)備。1、工頻感應(yīng)加熱設(shè)備：感應(yīng)器的電源頻率與電網(wǎng)的交流電頻率一樣，均為50HZ,加熱深度可達(dá)10mm以上，其特點是可直接從工業(yè)電網(wǎng)吸取能量。優(yōu)點：設(shè)備簡單，造價低廉缺點：功率因數(shù)低，需要大容量電容器補(bǔ)償。2、中頻感應(yīng)加熱設(shè)備：它也有一套將50HZ電能變?yōu)橹蓄l（5008000HZ）電能的裝置，加熱深度在5mm左右缺點：也存在功率因數(shù)過低的缺點3、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備：它也有一套將50HZ電能變?yōu)楦哳l（701000KHZ）電能的裝置，（通常為電子管式高頻振蕩器）加熱深度一般

10、在3mm以下。目前，在機(jī)械工業(yè)以及其它工業(yè)部門中，高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的應(yīng)用是比較普遍的，它有以下一些優(yōu)點（1）熱效率高，加熱速度快（2）加熱過程穩(wěn)定，質(zhì)量均勻，可以實現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)并向自動化方向發(fā)展，提高生產(chǎn)效率（3）由于加熱速度極高，避免了工件表面的氧化，脫碳等現(xiàn)象，因此工件質(zhì)量優(yōu)良（4）不僅可以用于工件的表面熱處理，而且還可以用于一定尺寸范圍內(nèi)工件的穿透加熱與化學(xué)處理（5）設(shè)備緊湊，占地面積小，操作使用方便。高頻感應(yīng)加熱也有不足之處，造價高，要求專業(yè)化程度高的淬火機(jī)床，對不同尺寸，形狀的工件要求有相應(yīng)的感應(yīng)器，操作使用和維護(hù)比一般加熱裝置要復(fù)雜得多，因此，要求操作人員有較高的技術(shù)水平。4、超音

11、頻感應(yīng)加熱設(shè)備它的工作原理與高頻感應(yīng)加熱設(shè)備相同，只不過，超音頻振蕩器的頻率比高頻振蕩器的要低，頻率范圍一般在3060KHZ。主要特點：（1）由于高頻感應(yīng)加熱設(shè)備與超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備容易通過閘刀開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以容易實現(xiàn)“一機(jī)雙頻”。進(jìn)行多種熱處理時，非常有利，即擴(kuò)大了功能，又節(jié)省了投資。(2) 應(yīng)用超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備解決了大量重要零件長期存在的質(zhì)量問題，避免了高頻及中頻淬火不均勻之缺陷。(3) 由于采用單回路振蕩器，因而輸出效率高，較之三回路高頻振蕩器來說結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便(4) 由于振蕩頻率低，可獲得比高頻深的加熱深度，一般軸類可達(dá)35mm微波爐microwaveheater)一、原理

12、微波的定義：微波是頻率在300MH300GHZ的電磁波（波長100cm1mm）是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統(tǒng)稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。一般在能加工領(lǐng)域中，所處理的材料大多是介質(zhì)材料，而介質(zhì)材料通常都不同程度地吸收微波能，介質(zhì)材料與微波電磁場相互耦合，會形成各種功率耗散從而達(dá)到能量轉(zhuǎn)化的目的。能量轉(zhuǎn)化的方式有許多種，如離子傳導(dǎo)、偶極子轉(zhuǎn)動、界面極化、磁滯、壓電現(xiàn)象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等。其中離子傳導(dǎo)及偶極子轉(zhuǎn)動是微波加熱的主要原理。微波加熱是一種依靠物體吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能，使自身整體同時升溫的加熱方式而完全區(qū)別于其他常規(guī)加熱方式。二、應(yīng)用范圍由于微波加熱技術(shù)具有許多常規(guī)加熱技術(shù)所不具備的優(yōu)點，國外從20世紀(jì)60年代起就將微波加熱技術(shù)應(yīng)用于許多行業(yè).我國從20世紀(jì)70年代開始研究并應(yīng)用微波加熱技術(shù)，目前它已被廣泛應(yīng)用于紡織與印染、造紙與印刷、煙草、藥物和藥材、木材、皮革、陶瓷、煤炭、橡膠、化纖、化工產(chǎn)品、醫(yī)療等行業(yè).其應(yīng)用主要反映在微波加熱與解凍，微波改性，微波干燥，微波滅菌與殺蟲等方面.三、優(yōu)點（1）加熱速度快，微波加熱是使被加熱物本身成為發(fā)熱體，稱之為內(nèi)部加熱方式，不需要熱傳導(dǎo)的過程，內(nèi)外同時加熱，因此能在短時間內(nèi)達(dá)到加熱效果（2）加熱均勻，微