真空炉石墨风管是真空炉（如颁痴顿炉、石墨化炉、烧结炉等）中用于气体运送、冷却或热交换的要害部件，其结构规划和制造工艺直接影响真空炉的密封性、耐高温性及运用寿数。以下是石墨风管的结构规划要害和制造工艺详解。
一、石墨风管的结构规划
1.根本结构办法
真空炉石墨风管一般选用直管、弯头、三通、法兰联接 等结构，具体办法取决于真空炉的气流途径需求。常见规划包含：
单层管 ：适用于一般气体运送，结构简略，成本低。
双层管 ：内层用于气体活动，外层用于隔热或冷却（如水冷夹套）。
多孔管 ：用于均匀散布气体（如CVD炉的进气风管）。
2.要害规划参数
参数
规划要求
内径（滨顿）
依据气体流量核算，避免流速过高导致湍流或堆积
壁厚
一般5~20mm，需考虑机械强度与热应力
长度
受石墨资料强度限制，一般≤3m（过长易变形）
联接办法
法兰、螺纹或石墨粘接，需确保气密性
外表处理
高纯度石墨（削减蒸腾）、抗氧化涂层（如SiC）
3.结构优化要害
热胀大补偿 ：选用波纹管结构 或柔性联接 ，避免高温胀大导致开裂。
气流均匀性 ：多孔规划或导流板优化，确保气体散布均匀（如CVD炉进气）。
密封规划 ：法兰联接处选用石墨垫片 或金属密封圈，避免真空走漏。
支撑结构 ：避免悬空过长，选用石墨或陶瓷支架分散载荷。
二、石墨风管的制造工艺
1.资料选择
高纯等静压石墨（ISO-Molded Graphite） ：强度高、热导率好，适用于高温环境（如SGL、Toyo Tanso等品牌）。
抗氧化石墨 ：外表涂覆SiC或ZrB?，行进抗氧化才干（适用于非完全真空环境）。
2.加工工艺
（1）毛坯成型
等静压成型 ：石墨粉+粘结剂高压成型，确保各向同性。
揉捏成型 ：适用于长直管，但强度较低。
（2）机械加工
车削/铣削 ：CNC机床加工内孔、法兰端面等。
钻孔 ：多孔风管需精密钻孔（激光或超声加工可行进精度）。
外表抛光 ：下降气体活动阻力，削减颗粒堆积。
（3）联接与组装
法兰联接 ：选用高精度石墨法兰+金属螺栓紧固（需考虑热胀大差异）。
粘接工艺 ：用高温石墨胶（如酚醛树脂基）粘合，但长时间高温或许老化。
螺纹联接 ：适用于小型风管，需防松规划。
（4）后处理
高温纯化 ：在2000℃以上真空/慵懒气氛中处理，去除杂质行进纯度。
涂层处理 ：喷涂SiC或Al2O2涂层，增强抗氧化性。
叁、质量控制与查验
1.标准检测
卡尺/三坐标测量仪检查内径、壁厚、圆度等。
气密性查验（氦检漏或压力衰减法）。
2.功能查验
高温抗弯强度 ：仿照工作温度下的机械功能。
热震试验 ：快速升降温（如1000℃→室温循环）查验抗开裂性。
气流均匀性查验 （适用于多孔风管）。
四、运用案例与注意事项
1.典型运用
CVD炉 ：进气风管需多孔规划，确保气体均匀散布。
石墨化炉 ：冷却风管需耐高温氧化（>2000℃）。
真空烧结炉 ：要求高气密性，法兰联接需严峻密封。
2.运用与维护建议
避免机械冲击 ：石墨脆性高，转移时需轻拿轻放。
控制升降温速率 ：建议≤5℃/min，削减热应力。
定时检查 ：调查外表氧化、裂纹或联接处走漏。
真空炉石墨风管的规划需归纳考虑气流散布、热应力、密封性 ，制造工艺需确保高纯度、高精度、耐高温 。选用等静压石墨+抗氧化涂层 ，结合CNC精密加工+严峻检测 ，可大幅进步真空炉的稳定性和寿数。对于极点环境（如超高温或腐蚀性气体），可考虑C/C复合资料或陶瓷涂层 替代部分石墨结构。
