氫氣爐也叫做氫氣氣氛爐、氫氣燒結(jié)爐、氫氣還原爐、氫氣脫脂燒結(jié)一體爐,氫氣爐是一種感應(yīng)氣體氣氛爐,可使用氫氣進(jìn)行燒結(jié)或退火工藝。氫氣爐的絕緣材料為多晶陶瓷纖維,加熱元件為高純度鉬絲加熱器,爐內(nèi)裝有氫氣安全泄漏檢測器和排放氫氣自動點火裝置。 氫氣氣氛爐的結(jié)構(gòu)采用了加熱室整體真空密封技術(shù),隔熱室和加熱元件均內(nèi)置在一個加強(qiáng)型真空室中,其結(jié)構(gòu)類似于真空手套箱的設(shè)計,操作人員可使用真空泵將室內(nèi)空氣吸盡,直至負(fù)壓為-0.1Mpa,然后將惰性氣體涌入室內(nèi),以達(dá)到良好的可控氣氛環(huán)境?煽貧夥諣t配有真空壓力表、帶閥門的真空吸氣口、帶閥門的氣體吹掃口和浮子流量計,是實驗室和工業(yè)應(yīng)用的理想氣氛爐。 ![]() 氫氣氣氛爐是專為在氫氣或惰性氣體環(huán)境中燒結(jié)或退火材料而設(shè)計的。其最高溫度可達(dá) 1700°C。采用氧化鋁纖維作為爐體材料,鉬絲作為加熱元件,爐體頂部的密封板上嵌有冷卻水管,以確保儀器工作時的密封性能。對于需要在惰性氣體或還原性氣體環(huán)境中燒結(jié)的材料(如熒光材料、鈦合金等),該氫氣爐是一個非常不錯的選擇。 一、氫氣爐應(yīng)用領(lǐng)域主要應(yīng)用于用于冶金、機(jī)械、輕工、商檢、高等院校及科研部門、工礦企業(yè)。即適用于同一鋼種批量生產(chǎn),又適用于多規(guī)格、多品種單件或小批量生產(chǎn)。 氧化物靶材: 氫氣氣氛可以防止氧化物靶材在高溫下受氧化,并且可以提高氧化物靶材的致密性和燒結(jié)效果。具體情況需要根據(jù)氧化物靶材的性質(zhì)和制備工藝進(jìn)行確定。 3D打印金屬粉末: 銅,鋁,鈹,鉻,鎳粉。為防止3D打印的金屬粉氧化,形成還原性氣氛的方法需要氫氣和氬氣的受控氣氛爐。 粉末噴射成型: 不銹鋼(630.316L)、鈦合金(Ti-6Al-4V、CP-Ti)、鎢聚合金(WHA)、鎢銅合金(W-Cu)、銅(銅、氧化鋁)、超耐熱合金(W、Mo、W-Re、Mo-Re)、硬質(zhì)合金、工具鋼、陶瓷(氧化鋁、氧化鋁、氮化鋁)等。 MIM(金屬粉末)容易氧化,燒結(jié)需要用到氫氣爐。 鉬材料: 氫氣氣氛保護(hù)燒結(jié) 電子陶瓷: 氫氣氣氛保護(hù),通入百分之一的濕氫,在1500℃~1600℃下進(jìn)行燒結(jié),在800℃下40小時脫脂。 二、氫氣爐的安全性設(shè)計 防爆設(shè)計:氫氣是一種高度可燃的氣體,結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)特別關(guān)注防爆安全。爐體及其周圍區(qū)域需要設(shè)計成能夠承受氫氣泄漏和爆炸沖擊的結(jié)構(gòu)。爐內(nèi)使用耐高溫、耐腐蝕的材料,避免因氣體積聚而發(fā)生爆炸。 通風(fēng)設(shè)計:氫氣在空氣中的爆炸極限為4%至75%,為了避免氫氣濃度過高,應(yīng)配備有效的通風(fēng)系統(tǒng)。在爐體、管道、接頭等關(guān)鍵部位要設(shè)置足夠的通風(fēng)口,保持空氣流通,確保氫氣濃度不會達(dá)到危險水平。 泄漏監(jiān)測與報警系統(tǒng):爐內(nèi)應(yīng)配置氣體泄漏監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測氫氣濃度。一旦檢測到泄漏,系統(tǒng)應(yīng)立即發(fā)出報警信號,并啟用自動切斷氫氣源的安全機(jī)制,防止事態(tài)進(jìn)一步惡化。 壓力控制與安全閥設(shè)計:爐內(nèi)的氣壓應(yīng)在安全范圍內(nèi),設(shè)計時需要考慮安裝壓力控制系統(tǒng)。對于異常壓力,可以通過安全閥釋放過高的氣壓,防止設(shè)備因壓力過大而發(fā)生破裂或爆炸。 三、氫氣泄漏防控技術(shù) 泄漏檢測與監(jiān)測技術(shù) 氫氣檢測儀:氫氣泄漏檢測是防控氫氣危險的首要措施。常見的氫氣檢測儀包括固定式氫氣檢測儀和便攜式氫氣檢測儀。這些氫氣檢測儀利用電化學(xué)傳感器或熱導(dǎo)傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)測氫氣濃度,并在濃度超過安全閾值時自動發(fā)出報警。 氫氣泄漏檢測儀布局:為了提高泄漏檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性,氫氣泄漏檢測儀應(yīng)合理布置在爐體、管道、閥門、接頭和密封部位等氫氣泄漏易發(fā)生的位置。檢測儀的安裝位置應(yīng)充分考慮氫氣的漂浮特性,避免因安裝位置不當(dāng)造成漏檢。 遠(yuǎn)程監(jiān)控與報警系統(tǒng):氣體泄漏探測器與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動,實時傳輸氫氣濃度數(shù)據(jù),確保工作人員能夠在第一時間得知泄漏信息,并采取措施進(jìn)行處理。 氫氣檢測儀器中氫氣濃度檢測的核心傳感器,工采網(wǎng)技術(shù)工程師推薦電化學(xué)氫氣傳感器H2-BF: 工作原理:氫氣和氧氣在工作電極和對電極上發(fā)生相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)并釋放電荷形成電流,產(chǎn)生的電流大小與氫氣濃度成正比,通過測試電流大小即可判定氫氣濃度的高低。 特點:低功耗、高精度、高靈敏度、線性范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、優(yōu)異的重復(fù)性和穩(wěn)定性。 熱導(dǎo)氫氣傳感器MTCS2601:MTCS2601 傳感器由基于 MEMS 技術(shù)的4個 Ni-Pt 電阻組成的微機(jī)械的熱導(dǎo)率傳感器。此傳感器安裝在小型的 SMD 封裝內(nèi)。同時結(jié)合了低功耗 CMOS 標(biāo)準(zhǔn)集成電路,非常適合 OEM廠商的泄漏檢測,或者基于帕拉尼原理的真空度檢測,需要超低功耗,長壽命和免維護(hù)的產(chǎn)品。該裝置測量空氣中二元或三元氣體混合物或準(zhǔn)二元混合物的氣體濃度,例如空氣中具有較低導(dǎo)熱率的氣體,如二氧化碳、氬氣或氟利昂,或具有較高導(dǎo)熱率的,如氫氣、氦氣或甲烷。 MTCS2601傳感器特點
應(yīng)用領(lǐng)域包括初級工業(yè)過程控制(二元混合物)、園藝和食品儲存(CO2)、安全(CO2 監(jiān)測、火災(zāi)報警、H2)、天然氣發(fā)動機(jī)或氫發(fā)動機(jī)全電池、制冷劑檢測。這種類型的器件還可用作泄漏檢測以及壓力傳感器,用于根據(jù) Pirani 原理進(jìn)行初級真空控制。 工業(yè):
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