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第一章 真空电阻炉简介1

第一节 真空电阻炉简介及分类1

一、真空电阻炉简介1

二、真空电阻炉的分类4

第二节 真空电阻炉的设计程序5

一、真空电阻炉设计的原始条件及需考虑的问题6

二、真空电阻炉设计程序7

三、真空电阻炉设计的内容和确定炉型及各部分的结构9

第二章 真空电阻炉的构造设计与计算15

第一节 传热的常用公式15

一、稳定传导传热15

二、辐射传热26

三、对流传热32

第二节 加热体42

一、难熔金属加热体43

二、石墨加热体47

三、二硅化钼加热体52

四、硅碳棒及硅碳管加热体56

五、高电阻电热合金加热体60

第三节 炉衬构造70

一、外热式炉衬结构70

二、内热式炉衬结构73

第四节 炉壳82

一、内热式炉壳82

二、外热式炉壳95

第五节 其它常用结构100

一、导电接头100

二、观察孔107

三、热电偶接入装置113

四、除爆器113

五、炉盖开启机构及夹紧装置117

六、 压力真空表及真空计接座120

七、旋转水封结构121

第六节 功率的确定124

一、面积负荷法确定炉子功率124

二、容积负荷法确定炉子功率124

三、热平衡计算确定炉子功率127

第七节 冷却水的计算139

一、冷却水的换热计算139

二、冷却水的管道设计141

三、水的软化和循环水的应用143

四、水冷系统的安全保护143

第八节 加热体的计算144

一、加热体的分组方式144

二、加热体尺寸的确定146

三、丝状、带状加热体的计算147

四、求加热体长度和直径的图解法150

第九节 加热体的表面负荷和寿命153

一、加热体的允许表面负荷153

二、加热体的寿命162

三、加热体氧化寿命的计算166

四、加热体挥发寿命的计算171

第十节 炉子计算举例177

一、钼丝炉热工计算177

二、φ2500×8000退火炉计算185

三、热压炉的热功计算189

四、外热式退火炉计算194

第三章 真空系统的设计与计算198

第一节 概述198

一、真空技术名词简介198

二、真空区域的划分198

一、根据炉子的设计要求，给出计算的依据数据199

第二节 真空系统的计算199

三、真空系统的组成199

二、计算炉子所需要的必要抽速200

三、选择高真空泵和搭配管路200

四、确定前级泵的必要抽速，选择前级泵200

五、绘制真空系统简图203

六、真空泵抽速的验算203

七、预抽时间的计算210

第三节 真空系统计算例题210

一、根据炉子的设计要求，给出计算的依据210

二、计算炉子的必要抽速211

三、选择高真空泵212

四、确定前级泵的必要抽速，选择前级泵212

五、确定真空系统的几何尺寸与绘制配置图212

六、真空泵抽速的验算212

一、真空系统结构材料的选用原则216

第四节 材料的真空性能216

二、真空材料的表面放气速率217

三、金属的析气量228

四、某些耐火材料的放气量和某些有机橡胶材料的放气速率233

五、几种常用结构材料放气速率的大致范围233

第五节 真空系统常用的零部件235

一、用橡胶密封的焊接钢法兰235

二、用橡胶密封圈密封的焊接松套法兰238

三、法兰用橡胶密封圈239

四、J型真空橡胶密封圈密封239

五、JO型真空橡胶密封圈密封239

六、O型真空橡胶密封圈密封240

七、环形波纹管240

八、真空法兰连接的设计241

九、超高真空用金属圈密封的焊接不锈钢法兰242

十、超高真空橡胶密封法兰244

十一、超高真空液体金属密封245

第六节 真空阀门和冷阱246

一、真空炉的放气阀及保护气体阀247

二、真空炉管路阀门251

三、常用冷阱的结构及性能255

第四章 真空电阻炉材料259

第一节 概述259

一、壳体和真空管道材料259

二、加热体材料259

三、炉衬材料259

四、工作在真空室内的支撑结构材料259

五、电炉机械用材料以及工作在真空室以外的骨架材料259

六、真空密封材料259

第二节 金属材料260

一、铁和碳素钢260

八、电绝缘材料260

七、导电材料260

二、不锈钢和耐热钢262

三、高电阻电热合金267

四、有色金属272

五、难熔金属282

第三节 非金属电热体材料291

一、石墨291

二、硅碳制品296

三、二硅化钼加热体298

第四节 耐火材料及隔热材料303

一、一般耐火材料303

二、一般隔热材料307

三、 高级耐火氧化物311

四、高级耐热材料316

附表1 各种不同材料在表面法线方向上的辐射黑度318

附表2 炉墙厚度及材料的选择表327