钼丝金属屏真空还原炉

钼丝金属屏真空还原炉技术方案

一、简介

钼丝金属屏真空还原炉是一种以钼丝为发热元件、多层金属屏为隔热元件的内热式真空电阻炉,广泛应用于高纯材料、硬质合金、钨钼制品、半导体材料等领域,在高温真空或还原气氛下进行还原、烧结、退火等热处理工艺。

该设备结构紧凑、热惯性小、升温速度快、温度均匀性好,适用于对材料纯度、组织结构和性能要求极高的工艺过程。

二、用途

金属氧化物还原(如MoO3→MoO3→Mo)

高纯金属粉末制备

硬质合金、钨钼材料烧结

半导体材料、稀土材料热处理

石英材料脱羟处理

三、工作原理

钼丝金属屏真空还原炉采用电阻加热原理,在高真空或还原气氛下,电流通过钼丝产生热量,热量以热辐射形式传递给物料,实现高温热处理。

反应示例:

MoO₃ + H₂ → MoO₂ + H₂O↑(一段还原) MoO₂ + 2H₂ → Mo + 2H₂O↑(二段还原)

四、主要技术参数(典型型号示例)

参数	指标
额定功率	25~70kW
最高温度	1600℃
工作区尺寸	Φ150×200mm / Φ400×500mm
极限真空度	≤6.67×10⁻³Pa
压升率	≤0.2Pa/h
温度均匀性	±5℃
加热元件	钼丝(Φ2mm,之字形结构)
隔热结构	六层金属屏(内3层钼板,外3层不锈钢)
控温方式	钨铼热电偶 + PLC程序控制

五、结构特点

炉体结构

立式或卧式、升降式，双层水冷结构,内层不锈钢抛光,外层碳钢防锈,炉壳温度≤50℃。

加热系统

钼丝绕制成圆形结构,水冷电极引出,热膨胀自由伸缩,避免应力断裂。

隔热系统

六层金属反射屏(Mo+SS),有效反射热辐射,减少热损失,升温快、能耗低。

真空系统

机械泵+扩散泵,可选配分子泵,数显真空计+PLC自动控制,抽气快、真空度高。

电控系统

程序控温仪,支持多段升温/保温/降温,具备断水、超温、过流报警及自动保护功能。

六、易损件与使用寿命

易损件	寿命	说明
钼丝加热体	4~6个月	高温氧化变脆断裂,不可重复使用
金属反射屏	1~2年	高温变形、氧化减薄,可局部更换
水冷电极	1年以上	密封老化、漏水需定期检修
热电偶	6~12个月	高温脆化、信号漂移需定期校准

注:寿命与使用温度、气氛纯度、操作规范密切相关。优化设计+规范操作可延长寿命至半年以上

使用注意事项(含加热元件)

升温前必须抽真空至≤10Pa以下,再通入保护气体(如H2、N2),严禁在氧化气氛下加热。

钼丝严禁受潮,使用前需干燥处理,防止高温氢脆断裂。

升温速率≤10℃/min,避免热应力导致钼丝断裂或屏变形。

定期检查水冷系统,防止断水导致电极或炉壳过热。

严禁超温运行(>1600℃),钼丝接近熔点将迅速蒸发失效。

停炉后需继续通H?至200℃以下,防止氧化。

定期清理炉内挥发物,避免污染反射屏或造成短路。

更换钼丝时需整体更换,避免新旧混用导致电流不均。