目前市場(chǎng)上電熔融爐主要的加熱元件材質(zhì)包括硅碳棒、硅鉬棒和陶瓷包裹鎳鉻合金。
硅碳棒/硅鉬棒具有耐高溫、耐腐蝕、高溫變性小、化學(xué)穩(wěn)定性良好等特點(diǎn),但也存在各自的局限性:
- 硅碳棒:1)質(zhì)地硬而脆,搬運(yùn)過(guò)程需格外小心;2)為了提高硅碳棒的使用壽命,使用前必須進(jìn)行配阻,即阻值相同或相近的硅碳棒才能連接在一起;而硅碳棒的電阻隨使用時(shí)間的長(zhǎng)短變化很大,因此在更換硅碳棒時(shí),需要選擇和爐內(nèi)運(yùn)行硅碳棒電阻相近的硅碳棒,必要時(shí)則需要更換整爐硅碳棒。
- 硅鉬棒:1)質(zhì)地硬而脆,搬運(yùn)過(guò)程需格外小心;2)硅鉬棒加熱元件在400-700℃溫度區(qū)間會(huì)發(fā)生低溫氧化致元件剝落毀壞,而熔融過(guò)程一般的預(yù)氧化溫度為600℃。
陶瓷包裹鎳鉻合金加熱材質(zhì)在充分保證高溫性能的前提下,一舉突破了傳統(tǒng)硅碳棒/硅鉬棒的局限性,主要表現(xiàn)在:1)質(zhì)地韌性較好,搬運(yùn)方便;2)電阻不隨使用時(shí)間長(zhǎng)短而變化,加熱元件可獨(dú)立更換;3)單加熱元件損壞不會(huì)影響熔融過(guò)程;4)適用于高溫熔融和低溫預(yù)氧化,不易發(fā)生剝落。
美國(guó)SPEX SamplePrep 公司新一代Katanax X-300和X-600全自動(dòng)電熔融爐是目前世界上功能zui強(qiáng)的自動(dòng)化電熔融爐機(jī)種,其關(guān)鍵的加熱技術(shù)即采用了陶瓷包裹鎳鉻合金材質(zhì),快速,升溫到1200℃僅需5-10分鐘,傳統(tǒng)的硅碳棒/硅鉬棒需1小時(shí)以上;加熱元件陶瓷屏蔽,杜絕樣品熔融物及其它有害物質(zhì)損傷,大大延長(zhǎng)了加熱元件的使用壽命。
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