تتكون عناصر التسخين في فرن التفريغ بشكل أساسي من معادن ولافلزات. هذه العناصر ضرورية لتوليد درجات الحرارة العالية اللازمة للعمليات المختلفة داخل الفرن والتحكم فيها.
عناصر التسخين المعدنية:
عادةً ما يتم تصنيف عناصر التسخين المعدنية في أفران التفريغ إلى مجموعتين: المعادن الثمينة والمعادن العامة. وتشمل المعادن الثمينة المستخدمة الموليبدينوم والبلاتين والتنغستن والتنتالوم. ويتم اختيار هذه المواد لدرجات انصهارها العالية ومقاومتها للأكسدة، وهي خصائص أساسية في بيئة الفراغ حيث لا يوجد أكسجين. يشيع أيضًا استخدام المعادن العامة، مثل سبائك النيكل والكروم المقاومة للحرارة وسبائك الألومنيوم والحديد والكروم وسبائك الموليبدينوم والتنغستن. توفر هذه المواد توازنًا بين التكلفة والأداء، وتوفر مقاومة كافية للحرارة والمتانة للعديد من التطبيقات الصناعية.عناصر التسخين غير المعدنية:
تتكون عناصر التسخين غير المعدنية في المقام الأول من الجرافيت ومركبات مختلفة. ويُفضَّل الجرافيت بشكل خاص بسبب قابليته الممتازة للتشغيل الآلي ومقاومته للحرارة العالية ومقاومته الجيدة للصدمات الحرارية. كما أن له مساحة إشعاع كبيرة، مما يعزز من كفاءة التسخين. وتشمل المركبات الأخرى المستخدمة كربيد السيليكون ومبيد الموليبدينوم السيليديني. ومع ذلك، فإن هذه المواد لديها قيود مثل مشاكل الترابط والتحلل في درجات الحرارة العالية (في حالة كربيد السيليكون) أو التليين في درجات حرارة منخفضة نسبيًا (كما هو الحال مع أكسيد الموليبدينوم).
الوظيفة في أفران التفريغ:
يتم دمج عناصر التسخين هذه في تصميم الفرن، والذي يتضمن عادةً غرفة محكمة الغلق متصلة بنظام تفريغ الهواء. وتعتبر بيئة التفريغ ضرورية لأنها تمنع الأكسدة وغيرها من التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها، مما يضمن نقاء وسلامة المواد التي تتم معالجتها. تعمل عناصر التسخين على توليد الحرارة من خلال طرق مثل التسخين بالمقاومة أو التسخين بالحث أو التسخين الإشعاعي، اعتمادًا على النوع المحدد لفرن التفريغ.
تطبيق وأنواع أفران التفريغ:
