技術情報  電気炉の種類
試料によっては酸化を嫌い、炉内を低酸素にしてガス雰囲気の中での焼成が必要なものがあります。これらの焼成に対応するために、電気炉では様々な方式で雰囲気を作ることが出来ます。下記にその代表的な雰囲気炉の方式を紹介します。
 ○ 外熱式とは
 外熱式は容器の外側から熱する方式です。容器は金属製のものを使用する方法と、石英やセラミックスの炉心管を使用する方法とがあります。
最高温度が1000℃以下の場合、ガス雰囲気を保つ容器(マッフルケース)に金属製の物が使用できます。このため比較的簡単に雰囲気焼成炉を作る事が出来ます。通常金属容器はステンレス製の物を使います。容器を電気炉に固定する方法と、着脱式にして、大気炉と雰囲気炉の両方に使えるようにした電気炉もあります。使用する金属容器は、高温に耐ええるように肉厚のものを使用します。そのために昇温時、ヒーター部と容器内の温度差(昇温の遅れ)が大きくなるデメリットもあります。
 石英炉心管を使用したときは最高温度1100℃、セラミックスの使用では1600℃までの雰囲気焼成が可能です。
 容器内を真空に引き(真空置換)ガスを入れると雰囲気の純度が高くなります。
 ○ 外熱式雰囲気炉
外熱式雰囲気電気炉
外熱式雰囲気電気炉
 ○ 炉心管使用の外熱式雰囲気炉
少試料の場合、炉心管を使いその中だけ雰囲気にして焼成する方法があります。 
炉心管は1000℃ぐらいまでなら透明石英管。1000℃以上ならセラミックス管(高純度のアルミナ管)が多く使われています。また炉心管の代わりに片方が封じられたタンマン管を使う方法もあります。
高純度のアルミナ炉心管を使用すると1600℃程度の温度まで使用可能ですが、炉心管は熱ショックに弱いために昇温時間をゆっくりとる必要があります。通常100℃/HR程度が良いとされています。炉心管方式は横型、縦型どちらの炉の製作も可能ですが、炉心管の関係で大きなサイズは難しいです。
炉心管式雰囲気電気炉
 ○ 内熱式
 最高温度が1000℃以上の場合、炉内に金属ケースを使うと変形してしまいますので、金属容器を外側に使い、容器内に発熱部(電気炉)を入れて、容器全体をガス雰囲気にして加熱します。 発熱体の種類により超高温域まで製作可能ですが、装置が大きく高価になります。
電気炉そのものを金属容器の中に入れる場合と、真空炉のようにヒーターと反射板・断熱材だけを入れる場合があります。カーボンやモリブデンヒーターを使えば超高温域での焼成が可能です。

内熱式雰囲気電気炉

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