石墨炉的工作原理是在石墨或热解碳涂层石墨管中加热样品溶液，使分析物气化和雾化。石墨管炉由具有良好导热性和耐高温性的石墨管组成，用于将样品或工件加热到高温。石墨管炉的优点是加热速度快、温度均匀性好、操作简便。
在石墨炉中，样品溶液被注入石墨管，然后石墨管被加热。随着温度的升高，样品溶液汽化，分析物的原子被雾化。这些原子会吸收特定波长的紫外线或可见光，而这些光正是被分析元素的特征。这种吸收会使原子跃迁到更高的电子能级。通过测量吸收的光量，可以确定样品中分析物的浓度。
石墨炉能够在高温下运行，在惰性气体中最高可达 3000°C，在真空中最高可达 2200°C。选择石墨作为炉子的材料，是因为石墨具有热性能和耐化学性。炉中使用的石墨加热元件由高纯度碳复合材料制成，具有出色的温度均匀性、使用寿命、机械强度和可重复性。
真空石墨炉用于在真空或保护气氛环境下对材料进行高温处理。它采用先进的温度测量、温度控制和智能化设计。炉内使用的石墨晶片可在加热室内部形成理想的黑体条件，使温度高度均匀。
高温石墨（HTG）炉是一种经济型真空炉系统，适用于需要高达或高于 2500°C 高温的制程。这些炉子的热区完全由高纯度石墨制成，可实现快速加热和冷却。在大多数应用中，热区的运行寿命很长，但对于侵蚀性材料，热区更换可在现场轻松完成。
在某些情况下，样品可能需要在熔炉中进行净化和石墨化。净化在最高 1100°C 的温度下进行，然后将样品转移到石墨炉中，在最高 3000°C 的温度下进行最终石墨化。这一过程可确保去除样品中的杂质和非碳原子。
总之，石墨炉具有高温能力、高效加热和温度均匀性。石墨炉可用于各种应用，如分析原子吸收光谱（GFAAS）、石墨化处理、石墨烯生长、碳纳米管制备以及真空或保护气氛环境下的高温材料处理。具体石墨化炉类型的选择取决于工艺要求和温度需求。
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