箱式气氛炉的工作原理是什么？

箱式气氛炉的核心工作原理是在密封炉膛内，通过电热转换实现精准控温，同时配合气氛调控系统营造特定气体环境，两者协同完成材料的高温热处理工艺，具体可分为四个核心环节：

炉膛密封与气氛置换

炉门通过硅橡胶或金属密封圈、螺旋压紧机构实现密闭，先通过真空泵抽取炉膛内空气（真空度可达 

<10 −3  Pa），或直接通入惰性气体（如 N 2、Ar）置换空气，避免样品高温下与氧气发生氧化反应。之后根据工艺需求，通入还原气氛（如 H 2 ）、反应气氛或持续通入惰性气体，并维持炉膛微正压（防止外界空气渗入）。

电热转换与温度精准控制

加热元件（电阻丝、硅碳棒、硅钼棒等）通电后产生焦耳热，通过热辐射、热对流的方式将热量传递至炉膛内部。热电偶实时采集炉膛温度信号并反馈至控制器，控制器通过 PID 调节算法动态调整加热功率，按照预设的升温、保温、降温曲线运行，保证有效工作区内的温度均匀性（通常可达 

±1∼5 ∘ C）。

气氛 - 温度协同作用

在设定的高温环境下，炉膛内的特定气氛与样品发生预期的物理或化学反应：比如还原气氛可去除金属氧化物表面的氧化层，惰性气氛可保护易氧化材料（如稀土、锂电材料）的结构稳定，反应气氛可诱导材料合成新的物相。过程中通过气体质量流量计（MFC）精准控制气氛流量，排气口持续排出反应废气，维持炉内气氛纯度稳定。

降温与泄压

工艺完成后，停止加热，可通过炉体水冷系统辅助降温（缩短冷却时间）。待炉膛温度降至安全阈值后，关闭进气阀门，缓慢释放炉膛内的压力，确认压力平衡后再打开炉门取出样品。