1. 爐體與爐膛模塊 —— 真空密閉與耐高溫核心

這是設(shè)備的基礎(chǔ)載體，需兼顧氣密性、耐高溫性和保溫性，分為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)：

外層殼體：采用碳鋼或不銹鋼焊接成型，焊縫需經(jīng)氦質(zhì)譜檢漏，確保真空密封性；殼體設(shè)計(jì)為耐壓結(jié)構(gòu)，可承受≥0.1MPa 的內(nèi)外壓力差，防止真空狀態(tài)下變形。

內(nèi)層爐膛：根據(jù)額定溫度選型，中低溫（≤1000℃）用莫來石聚輕磚，高溫（1200-1800℃）用氧化鋁空心球磚或氧化鋯纖維棉；核心要求是低放氣率，避免真空環(huán)境下內(nèi)襯釋放氣體影響真空度。

保溫隔熱層：區(qū)別于普通箱式爐，采用多層隔熱屏結(jié)構(gòu)（不銹鋼箔 + 氧化鋁纖維交替疊加），大幅降低真空環(huán)境下的熱輻射損失；高溫爐（≥1600℃）隔熱屏外層需增設(shè)水冷夾層，防止?fàn)t體外殼過熱。

2. 加熱系統(tǒng) —— 電阻發(fā)熱與溫場均勻保障

以電阻電熱轉(zhuǎn)換為熱源，加熱元件選型需適配真空環(huán)境（無氧化損耗）：

加熱元件

中低溫（≤1000℃）：鎳鉻電阻絲，繞制在陶瓷支架上，均勻布置于爐膛側(cè)壁 / 爐頂；

中高溫（1200-1600℃）：硅碳棒，棒狀結(jié)構(gòu)垂直或水平安裝，熱輻射效率高；

高溫（1600-1800℃）：硅鉬棒，需在真空或惰性氣氛下使用，避免高溫氧化；

超高溫（≥2000℃）：石墨加熱器，真空環(huán)境下無損耗，適配碳材料、難熔金屬熱處理。

測溫元件：選用K/S/B 型熱電偶，配套陶瓷或金屬保護(hù)管（防止真空下熱電偶污染）；熱電偶探頭需置于爐膛有效工作區(qū)，保證測溫精度；超高溫工況可搭配光學(xué)測溫儀輔助校準(zhǔn)。

3. 真空系統(tǒng) —— 真空獲取與維持關(guān)鍵

決定設(shè)備的真空等級，由真空泵組、閥門和測量元件組成，分不同真空配置：

真空泵組（按真空需求選配）

粗真空（10?~10?1 Pa）：單臺機(jī)械泵，滿足常規(guī)無氧化熱處理；

中真空（10?2~10?3 Pa）：機(jī)械泵 + 羅茨泵組合，適用于金屬釬焊、陶瓷燒結(jié)；

高真空（10??~10?? Pa）：機(jī)械泵 + 羅茨泵 + 分子泵，適配半導(dǎo)體材料、高純金屬提純。

真空閥門與管路：配備真空擋板閥（控制真空通路）、放氣閥（泄壓用）；管路采用不銹鋼波紋管，接口用氟橡膠或金屬密封圈密封，減少漏氣點(diǎn)。

真空測量元件：安裝熱偶規(guī)（測量粗 / 中真空）和電離規(guī)（測量高真空），實(shí)時(shí)反饋爐膛真空度，信號接入控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動啟停真空泵組。

4. 爐門與密封壓緊系統(tǒng) —— 真空密封核心保障

爐門的密封性能直接決定真空度能否維持，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需適配溫度與真空工況：

爐門結(jié)構(gòu)：分為手動壓緊爐門（小型實(shí)驗(yàn)爐）和電動 / 液壓壓緊爐門（大型工業(yè)爐）；高溫爐門內(nèi)置水冷通道，降低密封處溫度，保護(hù)密封件。

密封件選型

中低溫（≤200℃）：氟橡膠密封圈，彈性好、密封性強(qiáng)，成本較低；

高溫 / 高真空（≥600℃）：金屬 C 形圈或 O 形圈（銅 / 不銹鋼材質(zhì)），耐高溫、抗蠕變，適合長期真空工況。

壓緊機(jī)構(gòu)：采用螺旋杠桿式或液壓式壓緊，需保證壓緊力均勻，避免局部密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏氣。

5. 溫控與安全系統(tǒng) —— 精準(zhǔn)控溫與風(fēng)險(xiǎn)防控

實(shí)現(xiàn)工藝曲線自動化運(yùn)行，同時(shí)保障設(shè)備與人員安全：

溫控系統(tǒng)：核心為PLC+PID 多段程序控制器，支持預(yù)設(shè) 30 段以上升溫、保溫、降溫曲線；可調(diào)節(jié)升溫速率（0.1-20℃/min），保證有效工作區(qū)溫場均勻性達(dá) ±3-5℃；具備溫度校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)記錄功能。

安全保護(hù)裝置

真空聯(lián)鎖保護(hù)：真空度未達(dá)標(biāo)時(shí)，加熱系統(tǒng)無法啟動；

過熱保護(hù)：爐膛溫度超過設(shè)定值，自動切斷加熱電源；

斷偶保護(hù)：熱電偶故障時(shí)，立即停機(jī)報(bào)警；

開門斷電保護(hù)：爐門開啟狀態(tài)下，禁止加熱；

水冷保護(hù)（高溫爐）：冷卻水?dāng)嗔鲿r(shí)，觸發(fā)停機(jī)報(bào)警。