热处理炉中常用的惰性气体是氮气 (N2)、氩气 (Ar) 和氦气 (He)。选择这些气体是因为它们具有不发生反应的特性,这对于防止氧化和其他可能导致加工材料降解的化学反应至关重要。
氮气(N2) 常用于热处理工艺,尤其是铜、黄铜和铝等有色金属。在低于 1800°C 的温度下,氮气被视为惰性气体,可有效置换氧气,降低氧化风险。不过,值得注意的是,在特定条件下,氮气会与氧气发生反应,生成一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等气体,统称为氮氧化物气体。尽管如此,当被处理的材料不会与氮气发生反应时,氮气仍是营造惰性气氛的一种经济有效的选择。
氩气(Ar) 和氦气(He) 也经常用于热处理工艺。这些气体比氮气更具惰性,在化学反应风险较高的高温应用中尤其有用。氩气和氦气经常与氮气结合使用,或相互结合使用,以创造更稳定的惰性环境。例如,KT 系列惰性气体烤箱使用氮气和氩气混合气体,能够将氧气含量降低到 20ppm 以下,这对于烧制 LCD 玻璃和惰性金属处理等工艺至关重要。
总之,热处理炉中惰性气体的选择取决于被处理材料的具体要求、温度范围和所需的惰性水平。氮气因其成本效益高且在较低温度下有效而常用,而氩气和氦气的惰性水平较高,适合要求更高的应用。
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