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小王子介紹真空環境加熱 - 真空干燥機/真空熱處理爐
介紹
當空氣極其稀薄（真空）的狀態（如外太空）溫度升高時會發生什么？
在陸地上，我們可以用高壓鍋在短時間內將米飯煮熟并使其變軟，但我們知道，即使在陸地上，當我們在富士山山頂等氣壓較低的地方煮米飯時，我們也只能得到半熟的米飯，還剩下核心。
發生這種情況的原因是高壓鍋中水的沸騰溫度較高，而富士山頂的壓力較低，導致沸騰溫度下降。然而，在外太空，衛星運行時周圍的壓力極低，水只能以冰或稀薄的水蒸氣（氣態）存在，而不是液態。
在低于大氣壓的壓力下加熱真的只會帶來壞事嗎？
當壓力降低時，水（液體）的沸點降低，在壓力更低的真空環境下，變成氣態，在工業上使用時，具有常壓下看不到的各種優點。較低的壓力降低了沸點，從而可以在低溫下均勻干燥（真空干燥），從而可以制造高品質的粉狀調味料和方便面。此外，通過進一步降低壓力，形成類似于人造衛星軌道的真空并提高溫度，使表面附著的不需要的物質（包括水的雜質）蒸發，從而清潔表面（真空烘烤）。
用于半導體制造設備的部件以及液晶面板的玻璃表面的清洗。在這里，我們將介紹一種可以在低于大氣壓（真空）的壓力下從室溫左右加熱到2300℃超高溫的裝置及其主要用途。
2.裝置類型及結構
在真空氣氛中加熱的設備根據溫度范圍的不同，加熱器材料、溫度控制傳感器、容器結構和材料也有所不同。表 1 顯示了根據加熱溫度范圍控制傳感器和加熱器材料的粗略分類。
表-1：真空加熱設備按加熱溫度分類
| 分類 | 加熱溫度 | 控制傳感器 | 加熱器材質 （加熱方式） | 有效尺寸 |
|---|---|---|---|---|
| 超高溫 | 1400～2300℃ | 輻射溫度計 | 碳加熱器 金屬加熱器（W、Mo）*1 | ?φ50～200×L100～400 ?□150～500×L200～600 |
| 高溫 (1) | 1000～1500℃ | 鉑銠 熱電偶 （S型、R型、B型） | 碳加熱器 金屬加熱器（Mo、SiC）*1 | ?φ50~400×L100~700 ?□150~600×L200~900 |
| 高溫 (2) | 700～1100℃ | 鉻鎳鋁熱電偶 （ K型） | 坎塔爾電熱絲加熱器 | |
| 介質溫度 | 200～700℃ | 護套加熱器 | ?φ100~1000×L100~2000 ?□200~1500×L300~2000 | |
| 低溫 | 40～200℃ | 鉻鎳鈷 熱電偶 （K型、E型） | 護套加熱器 帶式加熱器 帶式加熱器 熱介質 油循環 熱水循環 | ?φ100~1000×L100~2000 ?□200~1500×L300~3000 |
*1) , Mo：鉬 W：鎢 SiC：碳化硅
(1) 超高溫、高溫范圍(1)、(2)：700～2300℃(表2)
在超高溫范圍內，無法通過將傳感器插入到傳感器中來測量溫度。受熱區域，故采用輻射溫度A表。溫度是根據加熱區域中物體發出的特定波長范圍的光的能譜來測量的。高溫范圍內，700℃～1100℃（高溫（2））范圍內使用JIS規定的K型熱電偶（鉻鎳鐵合金），1000℃～1000℃范圍內使用S、R。 1500℃（高溫（1）），將A型B（鉑銠合金）熱電偶插入加熱區測量溫度。
加熱器材料大致分為碳基（I 型）和金屬基（II 型）。雖然碳基加熱器成本較低，但在組裝過程中不可避免地會從碳材料中產生細粉末，因此如果需要清潔的加熱區域，則使用金屬基加熱器。金屬加熱器與容器壁之間的隔熱，等間隔設置數塊鉬板和不銹鋼板，屏蔽輻射熱。屏蔽板的數量根據加熱器的加熱溫度水平而變化。 此外，在即使在高溫范圍內溫度也相對較低的高溫范圍(2)中，使用低成本的Kanthal線或碳化硅材料作為加熱器材料(類型III)。
在超高溫和高溫（1）范圍內，加熱區溫度較高，因此出于安全考慮，容器常采用雙壁水冷夾套型（I型、II型）并制成不銹鋼。
如果要減小尺寸和成本，加熱區的溫度會更低，但會采用III型形狀。然而，由于容器材料是氧化鋁管或石英玻璃管，因此有效面積是圓柱形的。 III 型箱用于小規模材料開發和試件制造。
