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高溫實驗在產品製程與材料開發中扮演關鍵角色。透過高溫爐，可精準模擬極端熱環境，進行材料研究、熱處理、燒結及化學反應等實驗，深入探討材料在不同溫度下的結構變化與性能表現，進而優化製程與產品品質。 高溫爐亦可搭配惰性、還原或氧化氣氛，甚至操作於真空條件下，有效控制反應環境，避免氧化、調控反應路徑，並提升製程穩定性與重現性。
高溫爐在製程中為何重要？
高溫爐在熱能傳遞至樣品或材料的過程中扮演關鍵角色，能夠實現精確的溫度控制並維持高品質且穩定的熱輸出。透過溫度的精密調控，提供均勻一致的高溫環境，有助於確保加熱過程的可重複性與實驗結果的可靠性。選擇適當的高溫爐對於實驗研究、工業製程或材料性能測試而言至關重要。不適當的設備可能造成溫度分布不均、加熱效率不足，進而導致材料損壞或數據偏差。精確控溫與均勻加熱為多數高溫應用成功的關鍵要素。
高溫爐加熱方式可根據不同的應用場景，達到最高成效：
※ 「常見爐型」可能為該爐型的部分型號，依廠牌以及工藝不同將會有所差別
| 加熱方法 | 原理 | 常見爐型 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 電阻加熱 | 以電熱絲或通電金屬元件產生焦耳熱，具有結構簡單、控溫精準 | 箱式爐、真空爐、管式爐、催化爐等 | 工業廢氣處理、藥品檢驗等 |
| 感應加熱 | 利用交變磁場在線圈與工件間產生渦電流，直接加熱工件本體，速度快、效率高 | 管式爐、真空爐、感應煉熔爐、感應退火爐等 | 金屬熔煉、表面淬火等 |
| 電弧加熱 | 透過電極間的電弧產生極高溫 | 電弧爐（EAF）等 | 金屬回收、製鋼等 |
燃氣加熱 (Gas-Fired Heating)
使用天然氣或液化石油氣作為燃料，透過燃燒產生輻射與對流熱能
| 加熱方法 | 原理 | 常見爐型 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 直接加熱 | 燃氣火焰直接接觸工件，熱效率高 | 直接加熱類型的陶瓷燒結爐、玻璃熔爐等 | 大型工業窯、玻璃製造等 |
| 間接加熱 | 火焰在隔熱體或熱交換管中燃燒，再透過輻射或熱氣加熱工件 | 直接加熱類型的陶瓷燒結爐、玻璃熔爐等 | 高純度或特殊性能玻璃生產等 |
特殊加熱方式
| 加熱方法 | 原理 | 常見爐型 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 紅外線加熱 | 使用紅外線輻射加熱物體表面 | 管式爐、箱式爐等 | 表面乾燥、塗層固化等 |
| 真空加熱 | 在真空環境中進行加熱，可防止氧化，實現高純度處理 | 管式爐、箱式爐等 | 退火、燒結、石墨化等 |
需要氣氛控制嗎？別忽略這項關鍵指標！
>>> 不確定是否需要氣氛控制嗎？先確認看看以下幾點：<<<
- ”樣品是否在高溫下容易變色/氧化？"
- "是否處理碳、氮、鋰等活性成分？"
- "是否來自需要高純度處理的應用 (如半導體、粉末冶金)？"
氣氛控制高溫爐以其密封性、均勻氣流為樣品提供受控的高溫環境，對於燒結、釬焊、熱處理和材料研究等工藝起了關鍵的作用，在冶金、陶瓷、電子、化學材料和學術等領域都有廣泛的應用。
高溫爐/設備種類介紹
市面上高溫設備的種類多元且應用廣泛，包含箱式爐、管式爐、真空爐、高壓爐等等，以下將針對常見的幾種高溫爐類型進行介紹
箱式爐 (箱型爐)
通常具有良好溫度均勻性、能夠快速升溫，並具有體積小、適用性廣泛等特性。
真空爐
在真空環境、低壓或受到控制的氣氛中運作，可有效防止樣品在加熱途中氧化和被汙染。
管式爐 (管狀爐)
通常為開啟式設計，方便材料放置和取出，部分管式爐採多區加熱設計，可提供更精確的加熱效果。
高壓爐
在高壓下進行材料處理，可合成特殊材料。適用於某些特殊工程，例如材料改性、超硬材料合成等。
工業烘箱
利用熱風循環系統，使樣品可確保受熱均勻，並提高乾燥效率，保溫效果也大多十分優秀。
氣氛爐
可以被劃分為多種類型，為具有氣氛控制功能的設備通稱，通常具有較好的密封性，並可通入惰性、還原氣體等防止樣品氧化。
熔煉爐
熔化能力強，能夠處理多種金屬和合金，材料適應性較強。
如何判斷適合自己的高溫爐？ — 各項參考指標！
1. 所需加熱溫度與溫度控制方式
判斷要點：最高溫度、溫度穩定性、是否需要程控（升降溫度曲線）| 需求情境 | 建議配置 |
| 一般加熱至1100–1200 °C | 標準電阻加熱箱式爐、管式爐皆可 |
| 需要1300 °C以上或恆溫長時間加熱 | 建議選用箱式爐、管式爐或真空爐 |
| 需要分段升降溫（如燒結或退火） | 搭配設備溫控器（多段PID控制） |
2. 樣品尺寸與放置數量
判斷要點：樣品大小、坩堝尺寸、同時加熱幾組樣品| 需求情境 | 建議配置 |
| 單一樣品或少量樣本 | 小型箱式爐或單管管式爐 |
| 多樣本或需高通量測試 | 多管管式爐、寬腔體箱式爐 |
| 不規則樣品、需懸掛式加熱 | 垂直管式爐搭配懸掛裝置或分體設計 |
3. 爐體空間與安裝方式
判斷要點：是否有空間限制、水平或垂直使用| 需求情境 | 建議配置 |
| 一般實驗室桌上型使用 | 標準水平箱式或管式爐 |
| 垂直反應、氣體上升流場 | 垂直管式爐配置 |
| 短距離搬運或樣品更換頻繁 | 建議使用分體式設計爐具（上下可開啟） |
4. 氣氛需求與真空條件
判斷要點：是否需要惰性氣體／活性氣體／真空環境| 需求情境 | 建議配置 |
| 空氣氣氛加熱即可 | 標準爐（無密封）即可 |
| 需氮氣、氬氣或其他惰性氣體 | 密封管式爐 + 流量控制系統 |
| 需在真空下操作（防氧化或特殊反應） | 真空管式爐／真空箱式爐 |
| 高真空需求（≤10⁻⁵ mbar） | 高階真空系統或石墨化爐 |
5. 控溫精度與操作介面
判斷要點：是否需多段程序、數據儲存、遠端控制| 需求情境 | 建議控制器 |
| 基本加熱／單一溫度設定 | 傳統PID控溫器 |
| 多段升降溫、可重複控制 | 可編程控溫器（如Eurotherm系列） |
| 需數據記錄與USB導出 | 選配資料儲存模組 |
| 遠端監控（大型生產線） | 支援Ethernet或RS485通訊的高階溫控器 |
6. 電力與現場設施條件
判斷要點：供電電壓、電流容量、電源穩定性| 需求情境 | 建議設置 |
| 實驗室110V/220V | 可使用桌上型或小型立式爐 |
| 需大功率或高溫 | 建議有三相電（380V以上）環境 |
| 不穩定電源地區 | 建議搭配穩壓設備或UPS保護系統 |
高溫爐/設備品牌推薦
結合英國與德國工藝，使用壽命長、溫控精準的高溫熱處理設備
CARBOLITE GERO 自 1938 年以高溫燃燒爐創新起家，專注設計製造溫度範圍涵蓋 30 °C 至 3000 °C 的高品質實驗室與工業用爐，產品銷往全球百餘國。其設備全面符合如 Nadcap 熱處理 (AMS2750G) 等國際標準，並可針對控制、測量與資料擷取系統提供完整可追溯的認證。
| 設備類型 | 溫度範圍 | 適用情境 | 儀器特點 | 設備規格 |
|---|---|---|---|---|
 工業烘箱 |
根據烘箱尺寸、應用需求達到不同最高溫度：
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乾燥、蒸發、固化等等 |
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實驗室烘箱、工業批量烘箱、無塵式烘箱、氣氛控制烘箱 |
(1).png) 箱式爐 |
取決於使用的加熱元件的類型：
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灰化、材料熱處理、退火、煅燒、碳奈米管生產、晶體生長、固化、燒失量分析、熱重分析、淬火和燒結等等 |
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實驗室爐、工業爐、灰化爐、退火爐、馬弗爐 |
(1).png) 管式爐 (聯繫專人) |
最高溫度可達 1100-1800°C 不等 | 處理體積較小樣品、材料熱處理、晶體生長等 |
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常規管式爐、閉合式管式爐、旋轉管式爐、梯度管式爐 |
.png) 真空爐 (聯繫專人) |
電阻型加熱元件可達3000°C | 金屬化、液態矽滲透、碳化，亦可用於釬焊、燒結、退火、脫氣、乾燥、回火、焊接、淬火和硬化等 |
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真空箱式爐、真空鐘罩式爐、真空底載爐、實驗室真空爐、真空管式爐 |