内热气氛是工业热处理工艺中用于防止金属氧化和脱碳的特殊混合气体。这些气氛通常由氢、氮、一氧化碳以及少量二氧化碳和水蒸气组成，是通过在催化剂作用下控制甲烷等碳氢化合物气体的裂解而产生的。它们的成分使其成为光亮硬化、烧结和碳修复等应用的理想选择，在这些应用中，精确的气氛控制对保持材料特性至关重要。
要点说明：
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内热大气的成分
- 主要成分：~约 40% H₂，约 20% CO/CO₂，约 40% N₂，以及微量 H₂O。
- CO 和 CO₂ 之间的平衡对于控制渗碳/脱碳效果至关重要。
- 氢气起还原剂作用，而氮气则起惰性稀释作用。
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生产过程
- 使用镍基催化剂在约 1000°C 的甑式炉中裂解甲烷（或其他碳氢化合物）。
- 反应过程如下CH₄ + 空气 (N₂/O₂) → H₂ + CO + CO₂ + N₂ (+ 剩余的 H₂O)。
- 气体分析仪可监测成分，并通过空气与气体的比例进行调整。
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主要工业应用
- 光亮硬化:防止表面氧化，使表面光亮无垢。
- 烧结:在粉末冶金中保持精确的碳含量。
- 碳修复:补充之前加工过程中损失的碳。
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设备和控制
- 带有催化室的甑式炉是生产的标准设备。
- 现代系统集成了 （mpcvd 机器） 气体纯度监测技术。
- 温度稳定性（±5°C）对避免烟尘形成或不完全裂解至关重要。
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安全和维护
- 爆炸风险需要泄漏检测和阻火器。
- 催化剂降解（如硫中毒）需要定期更换。
- 湿气捕集器可防止过量的 H₂O，因为过量的 H₂O 会导致氢脆。
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与其他气氛的比较
特点 内热 放热 真空 成本 中等 低 高 氧化保护 卓越 好 最佳 碳控制 可调节 有限 不适用 -
新兴创新
- 用于实时优化气氛的数字孪生系统。
- 内热气体与部分真空相结合的混合系统。
这些气氛充分体现了精确的气体化学如何实现先进的冶金技术--为从航空航天部件到医疗植入物等一切领域提供安静的基础。氢气的还原性或氮气稀释的可预测性是否会使您的应用受益？
汇总表：
| 方面 | 细节 |
|---|---|
| 成分 | ~40% H₂， ~20% CO/CO₂， ~40% N₂，微量 H₂O |
| 生产过程 | 使用镍催化剂在 ~1000°C 下进行碳氢化合物裂解 |
| 主要应用 | 光亮硬化、烧结、碳修复 |
| 设备 | 带催化室的甑式炉，气体分析仪 |
| 安全措施 | 泄漏检测、阻火器、湿气捕捉器 |
| 与替代产品的比较 | 成本适中，出色的氧化保护，可调节的碳控制 |
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