高温实验炉是实验室、工矿企业及科研单位用于间歇式高温加热的专用设备，其核心功能是为材料研究、热处理及化学反应提供稳定可控的高温环境。以下从定义、分类、应用范围及使用注意事项四个方面展开介绍：

一、定义与核心参数

高温实验炉通过电能转化为热能，实现高温环境（通常＞1000℃）的精确控制，具备温度保持、监测及调节功能。其核心参数包括：

温度范围：覆盖600℃至2600℃，按温度区间分为低温（＜600℃）、中温（600-1000℃）、高温（1000-1700℃）及超高温（1800-2600℃）炉。

加热元件：采用0Cr25Al5、硅碳棒、硅钼棒、铬酸镧等材料，其中铬酸镧元件在氧化气氛中可达1800℃。

控温精度：±1℃，满足高精度实验需求。

炉膛材质：高铝、氧化铝、陶瓷纤维等，具备耐高温、耐腐蚀特性。

二、分类与结构特点

根据炉膛形状、操作程序及气氛要求，高温实验炉可分为以下类型：

箱式高温炉

外形：类似箱子，炉膛为方形，门开在正前方，向外拉门设计，门内设门堵以增强保温性。

特点：功能强大，保温性能优异，适合大多数实验室及工业场景。

应用：金属热处理（淬火、退火、回火）、陶瓷烧结、样品灰化等。

管式炉

结构：将石英或刚玉炉管置于炉膛内，加热区域与恒温区域放置工件。

特点：适合小工件和小样品加热，两端密封法兰可实现预抽真空或通入?；て?。

应用：材料合成、催化反应、气体热处理等。

气氛炉

结构：集成箱式炉与管式炉特点，增加进气口和出气口，炉体密封焊接，门上设耐高温硅胶密封圈。

特点：可预抽真空（一般达0.05MPa）或通入氧化、还原、惰性气体，满足特殊实验需求。

应用：气氛保护烧结、化学气相沉积（CVD）等。

井式炉

结构：炉膛竖直安置，炉门开在上方，垂直方向取放样品。

特点：方便自动化改进（如配合机械手操作），适合长条形工件加热。

应用：金属淬火、回火、渗碳等。

三、应用范围

高温实验炉广泛应用于以下领域：

材料科学

金属/合金热处理（退火、淬火、回火）、陶瓷烧结、玻璃熔融。

纳米材料、复合材料合成（如碳化硅纤维增强陶瓷）。

样品灰化、灼烧（测定灰分、挥发分）、热重分析（TGA）、差热分析（DSC）。

能源与环境

固体氧化物燃料电池（SOFC）电解质烧结。

核废料处理模拟（高温熔融玻璃固化）。

催化剂制备（贵金属负载型催化剂活化）。

半导体与电子

晶体生长（如单晶硅、蓝宝石）、薄膜制备（CVD、PVD工艺）。

金属熔炼、浇铸模拟实验。

地质与化工

岩石圈热演化实验、矿物高温反应研究。

燃烧合成（自蔓延高温合成SHS制备难熔化合物）。

四、使用注意事项

为确保实验安全及设备寿命，需严格遵守以下规范：

环境与安全

实验环境需干燥通风，湿度＜80%，无导电尘埃及腐蚀性气体。

操作人员需穿戴耐高温手套、护目镜、阻燃实验服，避免皮肤直接接触炉体。

严禁在炉内加热易燃、易爆物品（如塑料、有机溶剂）或密封容器，防止爆炸。

操作规范

温度控制：设定温度不得超过设备额定上限（如1200℃炉不可强行超温），避免损坏加热元件或炉膛。

升温与降温：升温前需预热（部分设备需从低温逐步升温），防止热冲击；实验结束后需自然降温至200℃以下再关闭电源，禁止强制风冷或水冷。

样品放置：使用耐高温容器（如氧化铝坩埚、石英舟），避免样品直接接触炉膛内壁；样品体积≤炉膛容积的1/3，确保温度场均匀。

维护与检查

定期清理炉膛残留物（如灰烬、金属氧化物），防止污染后续实验。

检查炉门密封条、加热元件及接线端子，确保无老化、短路或漏电现象。

校准温控系统，避免温度波动影响实验结果。

应急处理

超温报警时立即切断电源，待自然降温后检查温控系统。

样品飞溅或泄漏时关闭电源，待冷却后清理，避免直接接触高温液体或碎屑。

设备故障时联系维修，禁止自行拆卸高温部件。