高溫實驗電爐的工作原理主要基于電阻加熱。加熱元件通常由高電阻合金材料(如鎳鉻合金、硅碳棒、硅鉬棒等)制成,這些材料具有良好的耐高溫性和導電性。當電流通過加熱元件時,由于電阻的存在,電能被轉化為熱能,加熱元件因此升溫。加熱元件產生的熱量通過熱輻射、熱傳導和對流等方式傳遞給爐膛內的物料,使其達到所需的高溫環境。
根據核心參數和應用場景,高溫實驗電爐可分為以下類型:
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(如YSZ)的燒結、核廢料處理模擬高溫熔融玻璃固化過程、催化劑制備等。
超高溫爐(1800-2600℃):采用鉻酸鑭等特殊加熱元件,適用于難熔化合物的制備和高溫物性測試。
按爐膛形狀分類:
箱式電阻爐:結構簡單,操作方便,適用于多種材料的熱處理。
管式電阻爐:適用于長條形樣品的熱處理,如棒材、管材等。
按操作程序分類:
人工編程電阻爐:需要手動設置升溫、保溫和降溫程序。
智能控制電阻爐:配備先進的控制系統,可實現多段可編程升溫及實時數據記錄。
按氣氛條件分類:
氧化氣氛電阻爐:適用于在氧化環境下進行的熱處理。
真空氣氛電阻爐:適用于在真空或惰性氣體環境下進行的熱處理,防止樣品氧化。