石墨熱場介紹熱場是真空電阻爐的核心部（bù）分
石（shí）墨熱場介紹熱場是真空電阻爐的核心部分，它的好壞直接影響到爐子的性能（néng）及其運營成本。熱場（chǎng）的設計（jì）是多（duō）種多樣的，具體選擇哪一種設計方案，主要基（jī）於對工藝流程的具體（tǐ）分析。大（dà）多數真空電（diàn）阻爐的熱（rè）場包括四個主要組成部分（fèn）: 加熱器及其連接部件隔熱部件(或者（zhě）反射屏)熱場支撐（chēng）部件工件承載爐床 從形（xíng）狀上來劃分，熱場可以有方形和圓形之分，圓形熱場在真空（kōng）爐領域中 占有（yǒu）較高的（de）比例。為（wéi）了能夠（gòu）從（cóng）爐膛中方便地安裝和移除，所有（yǒu）的熱場都被（bèi）建造 成為（wéi）模塊的形式。
加（jiā）熱（rè）器大多數高溫真空爐是（shì）采用電阻加熱的方式。加熱器的選材可以（yǐ）是金 屬或者石墨。根據需要，加熱器可（kě）以（yǐ）設計成多種形式。加熱（rè）器材（cái）料的選擇主要 取決於工作溫度。對於低工作溫度的，例如真空回火（huǒ）爐來說，價格便宜的鎳（niè）鉻 合金（jīn）就可以勝任。對於需要高溫，用來（lái）做熱處理的諸如，淬火爐和釺焊爐來（lái）說， 鉬和（hé）石墨是目前（qián）最流行的（de）材料。
多年以來，鉬金（jīn）屬幾乎完全（quán）專用於真空熱（rè）處理和釺焊爐（lú）中，同時也（yě）普（pǔ）遍存 在一種誤解是說（shuō）:從石墨材料中排放的物質（zhì）會和某些（xiē）材料起化學反應（yīng）並且汙染爐 內工（gōng）件（jiàn）。早期石墨加熱器僅限於形狀簡單的那（nà）種，而且石墨部（bù）件之間的的連接 和電學性能不是很穩定。隨著石墨材料性能和加工工藝的提高，已經有越來越 多（duō）的石墨加熱器應用到熱處理和釺焊爐中，在數量上（shàng）已經超（chāo）過了鉬加（jiā）熱器。石 墨加熱器的主要優勢（shì）是:設計輕巧，形狀豐富，持久（jiǔ）耐（nài）用和（hé）易於維護。
隔熱（rè）部件/反射屏
鉬（mù）金屬和石墨(碳纖維石墨化氈)也可用（yòng）於真空爐（lú）的隔（gé）熱部件。在一個全金 屬熱場中，隔熱屏是由（yóu）多層金屬板構成的（de），每層（céng）隔熱板之間預留（liú）一定的空間。 例如，在一個（gè） 1315工作溫度的標準真空爐中，隔熱屏往往內部由兩層鉬薄板， 還有外麵三層不鏽鋼薄板構成。如果要求更高的工作溫度，鉬薄板（bǎn）的層數以及 每一層的厚度都要隨之增加。如果工作溫度超過1650，可以用鉭薄板來替代（dài） 鉬薄（báo）板（bǎn）。對（duì）於全金屬熱場來說，隔熱性能的好壞主要取（qǔ）決於金屬薄板之間的（de）層 數及間隔（gé），這些間隔用來防止熱量從熱場中心區域向（xiàng）外輻射傳導。由於鉬薄板 所具有的反（fǎn）射特性，使（shǐ）得從（cóng）熱場（chǎng）中心區發出的熱輻（fú）射重新反射給位（wèi）於熱場中心 的工件（jiàn）。全金屬熱場往往適用於對真空（kōng）度和清潔度要（yào）求很高的使用環境(例（lì）如: 醫療器械（xiè）的（de）生產)。對於全金屬熱場來說，需要注意（yì）的是鉬（mù）金屬在 1150以上， 由於金屬的重結晶會產（chǎn）生脆化現象，脆化的金屬隔熱（rè）屏容易受到掉落到屏上（shàng）麵 的夾具或工件的損傷。由（yóu）於鉬金屬價格較高，全金屬熱場的成本也往往要（yào）高於 其他材料製成（chéng）的熱場。
還有一種流行的設計方案是采用石墨材料製作熱場隔熱（rè）部（bù）件。標準的石墨 保（bǎo）溫材料由板狀或者多層毯狀石墨化碳纖維材料組成，在靠近熱場中心的內表 麵往往需要加覆一層石墨紙或碳碳複合材料薄板用來提高熱反射（shè）率和防止高壓 氣（qì）流的衝（chōng）刷。由（yóu）於石墨材料本身所具有的多孔性和可滲透性，各層隔熱材料之 間不（bú）需要預留額外的空間。石墨材料具（jù）有優良的隔熱性能，成本通常較金屬屏 低，而且非常易於使用。就製造成本，耐用性（xìng）和可維護性而言，石墨隔（gé）熱軟氈（zhān） 較石墨隔熱硬氈具有一定的優勢。
通過生產實（shí）踐，金屬隔熱屏往往不適（shì）於環境惡劣的真空釺焊工藝。來自於 焊料的金（jīn）屬物質會沉積在金屬隔熱屏的表麵，由（yóu）於隔（gé）熱屏與所附（fù）著的焊料物質 的熱膨脹係數不同，金屬隔（gé）熱屏會產生彎曲變形與斷裂，這（zhè）會最（zuì）終（zhōng）降低金屬屏 的隔熱性能。金屬屏在（zài）遇到銅焊合金濺（jiàn）射的情況下很容易受到損傷，導致屏的 表麵形成孔洞，熱（rè）量會從這些孔洞中傳遞出去。當然，使用厚一些（xiē）的金屬屏特 別是（shì）鉬合金的屏（píng）會延長金（jīn）屬熱場的（de）使用壽命，但是卻增加了可觀的成本。比較 好（hǎo）的解決方案是采（cǎi）用（yòng）石墨材料製作隔熱部件，實踐證明，盡管在釺焊工藝中會 有（yǒu）很多焊料沉積在石墨隔熱材料的表麵，但是（shì）卻（què）不會發生熔解的焊料與石墨隔 熱材料的熔合現象。雖然有人會質疑，認（rèn）為石（shí）墨材（cái）料比金屬材料更（gèng）容易吸收水 分，水（shuǐ）分對釺焊工藝過程（chéng）危害很大，但是，實踐證明（míng）熱場周而複（fù）始的升溫與降 溫會很好地排除石墨隔熱材料中的（de）水分（fèn）。
熱場承載部（bù）件
根據爐體的形狀，熱場承載部件（jiàn）通常由一個（gè）或多個（gè）圓形鋼環組成，材料通（tōng） 常采用不鏽鋼而不是普通的碳鋼，不鏽鋼雖然使成本有所增加，但是卻大大增 加了其耐用性。在大（dà）多數真空爐設計（jì）中，在不鏽鋼環的四周遍布（bù）氣體（tǐ）噴嘴，因 此，熱（rè）場承載部件還扮演了一個讓氣（qì）體全方位遍布整個工件的角色。隔熱部件（jiàn） 是通過各種形狀的不鏽鋼部件固定在（zài）熱場承載部（bù）件上麵的。
工件承載爐床工件承載（zǎi）部件是設計（jì）用來（lái）支撐熱處理工件的部（bù）件，其製作材 料仍然是目前流行的（de）金屬鉬和石墨。通常是在爐床上建（jiàn）造（zào）滑軌用以負荷（hé）工件， 並且通過螺釘固定安裝在爐膛外麵的加（jiā）強區域。由於材料（liào）的強度高，對於同樣 重量的工（gōng）件，鉬爐床可以建造得比石墨爐床更輕。在長期周而複（fù）始的熱環境下， 鉬製軌道會產（chǎn）生一定程（chéng）度的變形（xíng）。石墨爐床盡管（guǎn）重量大一些，還（hái）有其在低溫下 熱容量較大，但是石墨爐床不會熱變形，還有就是石墨良好的導熱性降低了它 的一些不利因（yīn）素。盡管石（shí）墨比鉬便宜，石墨（mò）的導軌卻由於石墨的脆性的特點容 易在裝（zhuāng）載工（gōng）件的時候掉屑。進來新研（yán）發的石墨纖維材料可以防止掉屑（xiè）的發生， 但是造價比較高，甚至比鉬製材料還要高。
在選擇爐床材料時（shí）遇到的主要問題是高溫環境下（xià）出（chū）現的固（gù）體共熔現象，就 是說（shuō）爐床（chuáng）材料與工件材料有時在高溫下會出現共熔現象。例如，在1165的（de）溫 度以（yǐ）上，碳會和鎳金屬發生局部的共熔（róng）現象。鎳（niè）金（jīn）屬是很多鋼材裏（lǐ）麵常用的（de）金 屬元素(特別是不鏽鋼)，因此這些鋼製部件在熱處理過程中不能和石墨爐（lú）床（chuáng）或 者夾具發生接觸。由於這個原因（yīn），石墨爐床滑軌通常需要安裝陶瓷或者鉬製部 件（jiàn）用來把工件和石墨爐床隔離。在特定條件下，金屬鉬也（yě）會和某些材料發生共（gòng） 熔現象。而且金屬鉬可以和一些（xiē）鋼材中常用的金屬合金產生化學反應（yīng），但是往（wǎng） 往反應溫度（dù）遠（yuǎn）高於正常熱處理溫（wēn）度範圍。