简而言之，真空烘箱几乎完全通过热辐射来传递热量。与使用空气循环热量的传统烤箱不同，真空烘箱会抽走空气，迫使热量以红外波的形式从炽热的内壁直接传递到被加热的物体上。
关键要点是，去除空气从根本上改变了热量的移动方式。传统烤箱依靠空气流动（对流）来实现快速均匀的加热，而真空烘箱则依赖于更慢且依赖视线的辐射过程。这并非缺陷，而是为了获得真空环境优势而做出的有意权衡。
真空中的热传递物理学
要理解真空烘箱的工作原理，必须掌握热量移动的三种方式。标准炉和烤箱使用这三种方式的组合，但真空烘箱为了实现其目的而有意识地消除了其中一种。
辐射如何接管
辐射是通过电磁波（主要是红外光谱）进行的热量传递。它不需要介质来传播。烘箱的加热元件和炽热的内壁向各个方向辐射这种能量，就像太阳通过太空的真空向地球辐射热量一样。放置在内部的任何物体都会吸收这种能量，使其分子振动加快，温度升高。
对流为何消失
对流是通过流体（如空气或水）的运动进行的热量传递。在传统烤箱中，空气被加热，密度降低，上升并循环，有效地将热量传递到内部物体的所有表面。通过制造真空，您去除了绝大部分空气，从而消除了对流作为重要的热传递方式。
传导的有限作用
传导是通过直接物理接触进行的热量传递。这在真空烘箱中仍然存在，但作用有限。物体在接触到热架子的位置会升温，热量会通过物体本身传导。然而，由于架子的主要加热机制也是辐射，因此整个过程受辐射热传递的速度控制。
理解权衡
选择真空烘箱意味着接受完全由其热传递方式决定的一套特定的优点和缺点。
优势：受控气氛
使用真空烘箱的主要原因不是为了加热本身，而是为了它创造的环境。去除空气可以防止在高温下会降解敏感材料的氧化和其他化学反应。它在去除水分和溶剂方面也非常有效，因为低压极大地降低了它们的沸点，使它们能够快速而完全地蒸发。
缺点：加热较慢、均匀性较差
这种受控气氛的权衡是热传递效率较低。辐射通常比对流慢。此外，加热的均匀性可能较差，因为它取决于物体与热表面的视线。物体中“被遮挡”于辐射壁的区域升温会慢得多，仅依赖于材料本身的传导。
表面特性的影响
物体在真空烘箱中加热的程度在很大程度上取决于其表面。
- 深色、无光泽或粗糙的表面是吸收辐射能量的绝佳材料，升温相对较快。
- 有光泽、抛光或浅色表面是辐射能量的吸收体（也是反射体），需要更长的时间才能达到目标温度。
根据您的目标做出正确的选择
选择正确的工具完全取决于您的优先事项。
- 如果您的首要重点是快速均匀的加热： 对流或强制空气烤箱要有效得多，因为它使用流动的空气快速将热量传递到所有表面。
- 如果您的首要重点是防止氧化或材料降解： 真空烘箱是正确的选择，因为它去除了加热过程中导致这些问题的反应性氧气。
- 如果您的首要重点是彻底干燥材料或去除溶剂： 真空烘箱更胜一筹，因为低压加速了蒸发，远远超过了在大气压力下可能达到的效果。
通过了解真空烘箱通过辐射加热，您可以利用其独特的大气优势，同时妥善管理其热传递较慢、依赖视线的特性。
总结表：
| 热传递方法 | 在真空烘箱中的作用 | 关键特性 |
|---|---|---|
| 辐射 | 主要方法 | 通过红外波传递热量；无需介质；依赖视线。 |
| 对流 | 已消除 | 需要流体介质（空气）；被真空环境去除。 |
| 传导 | 有限作用 | 通过直接接触传递热量；发生在物体接触热架子的地方。 |
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