真空炉是材料科学、金属加工、电子等领域用于在真空环境(真空度10⁻²-10⁻⁵Pa)下进行加热处理的设备，可实现退火、烧结、钎焊、镀膜等工艺，广泛应用于航空航天、半导体、医疗器械等场景，如钛合金零件真空退火、半导体芯片真空镀膜、人工关节真空钎焊，解决常规加热炉中材料氧化、脱碳的问题，加热温度范围200-2200℃，温度均匀度≤±5℃。​
 

　　其工作原理基于“真空隔热+辐射加热”：炉体由内胆(真空室)、加热系统、真空系统、温控系统组成。真空系统(由机械泵、罗茨泵、扩散泵组成)将内胆抽至目标真空度，减少空气对材料的氧化；加热系统采用电阻加热(如钼丝、石墨加热管)或感应加热，通过辐射方式加热工件(无对流换热，加热均匀)；温控系统采用PID调节，结合铂铑热电偶(测温精度±1℃)，实时控制加热功率，实现精准控温(控温精度±1℃)。部分高温型号(≥1600℃)采用水冷系统，防止炉体过热。​
 

　　结构设计上，真空炉侧重“真空密封性+耐高温性”。内胆采用不锈钢(304/316L)或石墨材质(高温型号)，焊接处经氦质谱检漏(泄漏率≤1×10⁻¹⁰Pa・m³/s)；炉门采用法兰密封(配备O型圈，材质为氟橡胶或金属垫片，耐高温≤300℃或≥800℃)；加热元件根据温度选择：200-800℃用镍铬合金丝，800-1600℃用钼丝，1600-2200℃用石墨或钨丝；真空系统配备真空计(如电离真空计、热电偶真空计)，实时监测真空度；设备外壳采用冷轧钢板，内置保温层(如氧化铝纤维)，表面温度≤50℃(工作时)。​
 

　　应用场景中，其真空加热优势显著：航空航天用于钛合金、高温合金零件的真空退火，消除加工应力，提升材料强度；半导体用于芯片制造中的真空镀膜(如金属化层沉积)，防止杂质污染；医疗器械用于人工关节(钛合金材质)的真空钎焊，确保焊接强度与生物相容性；金属加工用于难熔金属(如钨、钼)的烧结，避免氧化；科研领域用于新材料(如陶瓷基复合材料)的高温性能研究，提供真空环境。​
 

　　操作维护需注意：升温前需确认真空度达标(如10⁻³Pa以下)，防止加热元件氧化烧毁；升温速率控制在5-10℃/min，避免内胆热变形；降温时需待炉温降至200℃以下再破空(通入氮气)，防止工件氧化；定期更换炉门密封件(每50次使用后)，清洁内胆(去除氧化皮)；真空系统需定期更换真空泵油(每3个月一次)，检查泵体密封性。​