高真空炉金属隔热屏
隔热屏是加热炉的主要组成部分,主要作用是隔热、保温及减少热损失。现有产品常采用保温材料对炉体进行保温,通过增加保温材料的层数,以减少热量的损失,但多层保温材料叠置造成了吸附面增加,炉内部分气体填充于保温材料内,导致气体不易放出,在炉体内高温的情况下,会将保温材料内的气体析出,进而污染加热炉内待处理材料;同时,现有的加热炉内通常只在炉体内靠近炉盖位置设置多层辐射反射屏,但是此种方式保温效果较差,从而降低加热炉的加热质量。
高真空炉金属隔热屏往往内部由两层钼薄板,还有外面三层不锈钢薄板构成。如果要求更高的工作温度,钼薄板的层数以及每一层的厚度都要随之增加。如果工作温度超过1650℃,可以用钽薄板来替代钼薄板。对于全金属热场来说,隔热性能的好坏主要取决于金属薄板之间的层数及间隔,这些间隔用来防止热量从热场中心区域向外辐射传导。由于钼薄板所具有的反射特性,使得从热场中心区发出的热辐射重新反射给位于热场中心的工件。全金属热场往往适用于对真空度和清洁度要求很高的使用环境。对于全金属热场来说,需要注意的是钼金属在1150℃以上,由于金属的重结晶会产生脆化现象,脆化的金属隔热屏容易受到掉落到屏上面的夹具或工件的损伤。由于钼金属价格较高,全金属热场的成本也往往要高于其他材料制成的热场。
钨钼金属也可用于真空炉的隔热部件。在一个全金属热场中,隔热屏是由多层金属板构成的,每层隔热板之间预留一定的空间。钼与钨的性质非常相近,其沸点和导电性能突出,线热膨胀系数小,较钨易于加工。
钼的热导率[135瓦/(米·开)]与比热[0.276千焦/(千克·开)]呈 搭配,使它成为抗热震和热疲劳的天然选择。它的熔点为2620℃,次于钨、钽,但密度却较之低得多,因此其比强度(强度/密度)大于钨、钽等金属,在对重量要求极关键的应用中,更为有效。钼在1200℃仍有高的强度。
高真空炉中常用的钼金属隔热屏
高真空炉中常用的钼金属隔热屏,其标准结构及箔片参数如下:
组成
全金属隔热屏通常由 5~6 层金属箔/板叠加而成
靠加热元件的 1~2 层选用钼(或钨)箔,外侧 3~4 层改用 304 或 310S 不锈钢箔,以兼顾反射率与成本
箔片厚度
中、小型炉:钼箔 0.2–0.5 mm,不锈钢箔 0.2–0.5 mm
大型炉:钼箔 0.5–1.0 mm,不锈钢箔 0.5–1.0 mm
层间间隔
每层之间的空气间隙一般控制在 5–10 mm,可防止热变形接触造成热短路,并降低辐射传热
安装要点
各层箔片需表面抛光至光亮,以降低黑度、增强反射
层与层之间用波纹板、U 型格条、钼丝簧或隔环隔开,并用钼/钨丝卡及螺钉固定,保证热胀冷缩时不会互相贴靠
















