在真空管实验炉中，密封容器通常由石英管或刚玉管制成，因为它们具有较高的热稳定性、化学惰性，并能承受极端温度和真空条件。这些材料可确保将污染降至最低，并在低压环境下保持结构的完整性。石英和刚玉的选择取决于特定的温度要求以及与加工材料的化学兼容性。真空炉利用这些容器进行烧结和退火等处理，并受益于均匀加热和无氧化环境。
要点说明：
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密封容器的主要材料
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石英管:
- 适用温度高达 1200°C。
- 具有很强的抗热震性，对大多数气体和金属具有化学惰性。
- 透明，可对过程进行可视监控。
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刚玉管（氧化铝，Al₂O₃):
- 适用于较高温度（最高 1800°C）。
- 机械强度高，耐腐蚀性强。
- 不透明，通常用于不需要透光的场合。
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石英管:
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真空炉的功能优势
- 防止氧化:这两种材料都能产生气密性密封，对以下工艺至关重要 真空烧结 和退火，必须避免氧化。
- 热均匀性:高导热性确保热量分布均匀，这对材料性能的一致性至关重要。
- 气体流量控制:通过在加热过程中调节惰性气体或活性气体，实现表面清洁/改性。
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辅助炉部件
- 加热元件:石墨或陶瓷（如碳化硅）与石英/刚玉管配对，可实现精确的温度控制。
- 热区材料:钼、钨或石墨隔热材料可支撑密封容器，提高热效率。
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选择标准
- 温度范围:石英适用于中温；刚玉适用于超高温。
- 化学兼容性:刚玉比石英更能抵抗活性金属（如钛）。
- 成本和寿命:石英价格较低，但在循环加热条件下不耐用；刚玉在工业应用中使用寿命较长。
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操作流程
- 手动或通过推车将材料装入管道。
- 密封管道、排空空气并引入受控气氛（如氩气）。
- 通过集成传感器和冷却系统监控温度和压力。
这些容器是真空加工的无名英雄，推动了冶金和材料科学的进步。它们的设计确保即使是最敏感的实验也不会受到外部污染物的干扰。
汇总表：
| 材料 | 最高温度 (°C) | 主要优势 | 最佳用途 |
|---|---|---|---|
| 石英 | 1200 | 抗热震性、透明度 | 中度耐热、视觉监控 |
| 刚玉 | 1800 | 高强度、耐腐蚀 | 超高温、活性材料 |
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