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科晶马弗炉的原理和结构

[导读]高温马弗炉主要用于各种有机物和无机物的灰化、磺化、熔融、烘干、腊烧除、熔合、热处理以及灼烧残渣、烧失量等的测试。

马弗炉是一种实验室通用的加热设备,还可称为电炉、电阻炉、茂福炉、马福炉。主要用于各种有机物和无机物的灰化、磺化、熔融、烘干、腊烧除、熔合、热处理以及灼烧残渣、烧失量等的测试。目前实验室常见马弗炉包括电热马弗炉、微波马弗炉和燃气马弗炉三种。本文主要总结其原理机构和主要部件及几种类型的不同点。
原理和结构
  电热马弗炉、微波马弗炉和燃气马弗炉顾名思义最大区别在于加热原理。电热通过电流流过具有一定电阻的导体,使导体产生焦耳热而不断提供外部热能 。加热元件把电能转化为热能,通过热传导、热对流和热辐射使炉内产生高温。微波马弗炉将电能转换为微波,再转换为热能 。炉膛内的材料或者被加热物体本身吸收微波后产生热量,既而产生高温,结构包括磁控管、转波机构、微波屏蔽腔体、电控元件、温控元件和吸波加热材料。微波加热作为一种绿色高效的加热方法,与常规的加热方法相比,具有选择性加热、升温速率快、反应时间短、易于自动控制、可降低化学反应温度等优点。燃气马弗炉是将化学能转换成热能 ,当燃料在炉腔内燃烧时,燃烧过程中化学能将转换为热能,产生高温。燃气马弗炉在这三种马弗炉中是结构最简单的一种,加热腔体大、加热速度快,温度控制灵活。
主要部件
  三种马弗炉除加热元件不同外,其他部件差异不大,包括保温材料、炉膛、温控元件和电控元件。
加热元件
  传统电热马弗炉的加热元件大体分为合金加热丝和硅化合物 。合金电热丝具有可塑性强、易修复的特点,但其抗氧化性能相对较弱,若炉内为碳气氛、硫气氛以及氢、氮气氛等,对元件在高温使用下都有一定的腐蚀。硅化合物加热元件具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、寿命长、高温变形小、安装更换方便的优点。但是,硅化合物性脆,机械强度不高,容易在使用过程中物理损坏。此外,硅化合物的加热元件损坏后只能更换,不易维修。目前,常用的合金加热丝主要包括奥氏体组织的镍铬合金和铁素体组织的铁铬铝合金。硅化合物主要有碳化硅和二硅化钼。商品化的微波马弗炉采用的加热方式主要有两种。一种是通过内衬吸波材,如碳化硅板,间接对物料或者器皿进行加热。另一种是直接对盛装物料的器皿进行加热。器皿的材质为吸波材料,如碳化硅或者二氧化锆。对比了常用加热元件性能。

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