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更新時間:2026-01-08
瀏覽次數:30真空氣氛爐和真空馬弗爐均是無氧 / 可控氣氛熱處理的核心設備,適配金屬、陶瓷、粉末冶金等材料的燒結、退火、釬焊實驗,二者在結構、功能、應用場景上既有重疊也有明確差異,以下是詳細解析。
一、核心定義與結構差異
對比項真空馬弗爐真空氣氛爐
核心結構爐內內置密閉馬弗罐(爐膛),馬弗罐與爐殼之間為保溫層;真空系統直接對馬弗罐抽真空無獨立馬弗罐,爐膛為一體式密封腔室;真空 / 氣氛系統直接作用于爐膛,可充入多種氣體
加熱元件布局加熱元件位于馬弗罐外部,通過輻射加熱馬弗罐,間接加熱罐內試樣加熱元件直接布置在爐膛內壁,與試樣直接輻射換熱,升溫速度更快
密封重點馬弗罐口與爐門的密封(硅橡膠 / 金屬密封圈),真空度中等爐體法蘭與爐門的整體密封(金屬密封圈為主),真空度更高
爐體材質外殼多為冷軋鋼板 / 304 不銹鋼,馬弗罐材質為剛玉 / 石英 / 耐熱合金外殼以 304 不銹鋼為主,爐膛內襯為氧化鋁纖維 / 莫來石纖維,耐高溫且保溫性好
二、關鍵性能參數對比
性能參數真空馬弗爐(典型 1200℃機型)真空氣氛爐(典型 1200℃機型)
極限真空度10?1~10?2 Pa(受馬弗罐密封限制)10?3~10?? Pa(一體式密封腔室,可選分子泵提升真空)
氣氛適配性以真空為主,可充入少量惰性氣體(氮氣、氬氣),氣體流通性差支持真空、惰性氣氛、還原性氣氛(氫氣、氨分解氣)、氧化性氣氛,可實現氣氛循環 / 置換
控溫精度±1~3℃,溫場均勻性 ±5℃(間接加熱,罐內溫場略差)±1℃,溫場均勻性 ±3~5℃(直接加熱,控溫更精準)
升溫速率5~10℃/min(間接加熱,熱傳導慢)5~20℃/min(直接加熱,熱效率高)
適用試樣小型、對氣氛要求不高的試樣(如金屬退火、陶瓷燒結)對真空度 / 氣氛純度要求高的試樣(如活性金屬燒結、CVD 沉積、粉末冶金)
三、核心優勢與適用場景
1. 真空馬弗爐
核心優勢
試樣防污染:獨立馬弗罐可避免加熱元件揮發物污染試樣,適合純度要求中等的實驗;
操作便捷:結構簡單,維護成本低,馬弗罐可快速拆卸清理;
安全性高:馬弗罐可起到緩沖作用,即使試樣在高溫下釋放氣體,也不易損壞爐體密封。
適用場景
實驗室常規金屬件真空退火、應力消除;
陶瓷粉體、小型陶瓷件的無氧化燒結;
對氣氛要求不高的粉末冶金試樣燒結。
2. 真空氣氛爐
核心優勢
高真空 / 精準氣氛控制:可實現高真空環境,也能精準控制氣氛成分、流量、壓力,滿足復雜工藝需求;
熱效率高:直接加熱方式升溫快、能耗低,適合批量實驗;
功能擴展性強:可加裝氣體預熱、尾氣處理、氣氛循環系統,適配多元化實驗。
適用場景
鈦合金、鎳基高溫合金等活性金屬的真空燒結 / 釬焊;
半導體材料、稀土永磁材料的氣氛保護熱處理;
CVD/PVD 薄膜沉積、材料的氣氛滲碳 / 滲氮實驗。
四、操作與維護共性要點
1. 真空操作規范
抽真空需遵循分級抽氣原則:先開機械泵抽至低真空(≤10 Pa),再開擴散泵 / 分子泵抽至高真空,避免高真空設備過載;
充入氣氛前需先破真空(通入少量惰性氣體),防止壓力驟升沖擊試樣和爐體;
高溫下嚴禁直接通入空氣,需冷卻至 200℃以下再破真空,避免加熱元件氧化燒毀。
2. 日常維護重點
真空系統:定期更換真空泵油,清洗油霧過濾器;檢查密封圈磨損情況,老化后及時更換,保證密封性能;
加熱元件:定期測量阻值,若阻值偏差超過 10%,需及時更換,防止局部過熱;
爐膛清潔:實驗后及時清理爐膛內的粉塵、殘渣,避免雜質影響后續實驗的真空度和試樣純度。
五、選型建議
優先選真空馬弗爐:實驗室常規無氧化燒結、小型試樣退火,追求低成本、易維護;
優先選真空氣氛爐:需要高真空環境、精準氣氛控制,或開展活性金屬、功能材料的復雜熱處理實驗;
溫度與材質匹配:1200℃及以下工況,加熱元件可選鐵鉻鋁電阻絲;1600℃以上需選硅鉬棒 / 鉬絲,同時搭配金屬密封圈提升高溫密封性能。