箱式真空氣氛爐是怎么抽真空的

箱式真空氣氛爐的抽真空過(guò)程，是確保爐內(nèi)達(dá)到所需真空度、以進(jìn)行高精度材料處理或?qū)嶒?yàn)的關(guān)鍵步驟。這一過(guò)程通常精細(xì)而復(fù)雜，涉及多個(gè)組件的協(xié)同工作。

在啟動(dòng)抽真空程序后，首先，爐門緊閉，確保爐體與外部環(huán)境隔絕。隨后，內(nèi)置的真空泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，它像一顆強(qiáng)大的心臟，不斷地將爐內(nèi)的空氣分子抽出。這個(gè)過(guò)程中，一個(gè)關(guān)鍵的組件——真空閥門，扮演著控制氣流的關(guān)鍵角色。它會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)開啟，允許爐內(nèi)氣體流入真空管道，進(jìn)而被真空泵排出。

為了監(jiān)測(cè)爐內(nèi)的真空狀態(tài)，通常會(huì)配備高精度的真空計(jì)。它會(huì)實(shí)時(shí)顯示爐內(nèi)的真空度，幫助操作人員了解抽真空的進(jìn)度，并根據(jù)需要調(diào)整抽真空的速率或時(shí)間。

值得注意的是，抽真空過(guò)程中，爐內(nèi)的溫度和氣氛也需要被精確控制。因此，箱式真空氣氛爐往往還配備了加熱系統(tǒng)和氣氛控制系統(tǒng)，以確保在抽真空的同時(shí)，爐內(nèi)的溫度和氣氛能夠滿足特定的工藝要求。

隨著真空度的不斷提升，爐內(nèi)的氣體分子數(shù)量逐漸減少，直至達(dá)到預(yù)定的真空水平。此時(shí)，真空泵會(huì)停止工作，真空閥門關(guān)閉，整個(gè)抽真空過(guò)程宣告完成。隨后，爐內(nèi)便可以開始進(jìn)行材料處理或?qū)嶒?yàn)，而無(wú)需擔(dān)心外界空氣對(duì)過(guò)程造成干擾。

• 真空泵組：這是箱式真空氣氛爐抽真空的核心設(shè)備。一般由機(jī)械泵和擴(kuò)散泵或羅茨泵等組成。

• 機(jī)械泵：機(jī)械泵是初級(jí)真空泵，它的作用是先將爐內(nèi)的氣體壓力從大氣壓降低到一定程度，通?？梢赃_(dá)到 1 - 10 Pa 的范圍。機(jī)械泵通過(guò)活塞、葉片或螺桿等機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)，將氣體從泵腔中排出，從而實(shí)現(xiàn)抽氣的目的。例如，常見(jiàn)的旋片式機(jī)械泵，利用旋片在泵腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，周期性地改變泵腔的容積，將氣體吸入并排出。

• 擴(kuò)散泵或羅茨泵：在機(jī)械泵將爐內(nèi)壓力降低到一定程度后，需要使用擴(kuò)散泵或羅茨泵等次級(jí)真空泵來(lái)進(jìn)一步降低壓力。擴(kuò)散泵利用高速蒸汽流將氣體分子從被抽空間輸送到泵的出口，可將壓力降至 10?? - 10?? Pa 甚至更低。羅茨泵則是通過(guò)兩個(gè) 8 字形的轉(zhuǎn)子相互嚙合旋轉(zhuǎn)，將氣體從進(jìn)口推向出口，它在中低真空范圍具有較高的抽氣速率，常與機(jī)械泵配合使用，能快速將爐內(nèi)壓力降低到較低水平。

• 真空管道和閥門：真空管道用于連接真空泵組和爐體，使氣體能夠在其間流動(dòng)。管道的直徑和長(zhǎng)度會(huì)影響抽氣速度和效率，一般來(lái)說(shuō)，直徑較大、長(zhǎng)度較短的管道有利于提高抽氣速度。閥門則用于控制氣體的流動(dòng)方向和通斷，例如，在真空泵組與爐體之間設(shè)置隔離閥，在抽真空時(shí)打開，使氣體能夠順利被抽出；在停止抽氣或需要充入氣氛時(shí)關(guān)閉，防止氣體回流。同時(shí)，還會(huì)設(shè)置一些微調(diào)閥，用于精確控制爐內(nèi)的壓力。

• 真空測(cè)量裝置：為了準(zhǔn)確掌握爐內(nèi)的真空度，箱式真空氣氛爐配備有真空測(cè)量裝置，如熱偶真空計(jì)、電離真空計(jì)等。熱偶真空計(jì)是基于氣體分子對(duì)熱絲的冷卻作用與壓力有關(guān)的原理來(lái)測(cè)量真空度，適用于低真空范圍（1 - 103 Pa）。電離真空計(jì)則是通過(guò)電離氣體分子產(chǎn)生離子流，根據(jù)離子流的大小來(lái)測(cè)量真空度，可測(cè)量高真空和超高真空范圍（10?? - 10?1? Pa）。這些真空測(cè)量裝置將測(cè)量到的真空度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)儀表顯示出來(lái)，操作人員可以根據(jù)顯示的真空度數(shù)據(jù)來(lái)判斷抽真空的效果，并及時(shí)調(diào)整真空泵的運(yùn)行狀態(tài)。

箱式真空氣氛爐的抽真空過(guò)程，就是這樣一個(gè)精細(xì)而高效的系統(tǒng)工程，它確保了爐內(nèi)環(huán)境的純凈與穩(wěn)定，為材料科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。