挑战

KIMAB实验室配备现代化综合测试设备体系，涵盖不同类型的真空/气氛炉及完整雾化装置。1995年底，KIMAB开始寻找一种新的管式炉，用于在不同炉内气氛中测试粉末金属样品和其它材料。

他们使用的旧炉子使用金属元件加热，最高工作温度为1200°C（2190°F），但已普遍磨损。他们现有的另一个管式炉是用碳化硅元件加热的，实际温度可达1500°C（2730°F），但存在加热不均匀和元件消耗量大的问题。

新炉要求最高温度至少达到1550°C（2820°F），并需具备快速加热和冷却的能力、便捷的编程功能，且最好配备金属工作管。他们对陶瓷管的使用体验并不完全满意，因为陶瓷管寿命有限，且容易因热冲击而破裂。

解决方案

对更高效能有着严苛要求的Kanthal康泰尔， 凭借其在自有材料测试设施中丰富的多种加热系统经验，应邀提供解决方案，推荐采用 Superthal™ 加热模块以及由 Kanthal® APM 合金制成的工作管。

Superthal是一系列即装即用的加热单元，带有集成了陶瓷纤维的Kanthal® Super二硅化钼（MoSi2）加热元件。该系列产品种类丰富，提供管状、半壳式或面板式模块，最大工作温度根据设计不同为1500–1600°C（2730–2910°F）。本案例中选择了半壳式设计，便于打开炉体。

该金属管由著名的 Kanthal® APM FeCrAl 合金通过特殊工艺制成，赋予其优异的高温抗氧化性能和形状稳定性。该管最高可使用温度达1250°C（2280°F）。加热室外部，管体采用水冷方式，管端焊接有用于引入不同气体和真空的接口。加热元件以串联方式直接连接电网电压，因此无需变压器。功率由可控硅控制器自动调节。

结果

新型炉易于调节，升温快，可以进行非常精确的测试操作。最高温度1550°C（2820°F）可在30分钟内达到。炉管内放置在氧化铝容器中的多达60个样品可同时进行测试，而之前的方法需要将样品封装在玻璃中以控制气氛。如今，炉管在引入受控的氮气、氢气或两者混合气氛之前，会先通过真空和氩气“清洗”。这样，精密的测试操作不仅速度更快，而且控制精度也有显著提升。

炉子中间200毫米（7.9英寸）区域的温度均匀性约为±3°C（±5.4°F）。样品在炉管内易于操作，例如加热循环结束后可以移动到较冷的区域。金属炉管在热冲击方面没有遇到任何问题。到目前为止，KIMAB已将炉温操作至1250°C（2280°F），且他们正准备在配合陶瓷工作管时使用更高温度。