作者：Craig Moller，美国益普生公司总工程师
特种隔热材料在帮助 真空炉 高效运行并产生稳定的效果。它是炉子的一个隐藏部件，可以大大减少泵的停机时间，确保炉子每次都能可靠地达到和保持温度，并保护炉子的其他部件免受热区内高温的影响。
查看石墨隔热热区的横截面时，您可能会发现两种材料中的一种：石墨板或石墨毡。这些材料通常由石墨箔或碳纤维增强碳板（也称为 "石墨毡"）组成的热面保护。碳碳板").
1150 °C 时的石墨板为 0.25 W/mK。石墨毡在 1150 °C 时的导热系数为 0.14 W/mK。因此，石墨毡的导热系数比石墨板低 0.11 W/mK，或因导热系数降低而减少热损失 44%。
(W/mK，即每米开尔文瓦特，是测量材料热传导率的单位）。
多年来，Ipsen 炉的隔热横截面经常包含 1 英寸石墨板和两段 ½ 英寸的石墨毡，位于热面和隔热层之间。一层薄薄的石墨箔保护着热面。石墨箔和石墨板共同构成一个刚性层，可防止在装料和卸料过程中落入热区的小部件造成损坏。
如果您看一下新的 Ipsen 真空炉，就会发现我们的标准已经发生了变化。如今的 Ipsen 真空炉在碳碳板热面薄层后面有四层 ½ 英寸的石墨毡。某些 Ipsen 炉还可根据需要在热区前缘安装碳-碳盖防护罩，以防止风蚀造成的损坏。
尽管可以根据客户要求提供板毡热区，但经常鼓励正在寻找热区替代品的熔炉操作员转而使用全毡热区隔热包。许多用户会问：为什么要更换？
全毡隔热材料
当密度较低时，隔热效果最好--密度较低的隔热材料比密度较高的材料更能有效地限制热能的传递。虽然石墨板的设计是多孔的，但石墨毡的布状材料中较大的空隙可以显著降低热能的传导。这样，石墨毡就能减少到达风室和箱体冷壁的热量，从而更有效地保护两者。
而且差别很大。我们的工程师在将木板和毛毡的组合使用与全毛毡解决方案进行比较时发现，两者之间的差别大约为 10% 1 英寸毛毡加 1 英寸隔热板的热损失总增加量 与只使用 2 英寸石墨毡的类似装置相比，这种设计更胜一筹。
10% 的总体热损失差异指的是通过整个热区减少的总热损失。全毡隔热材料所带来的 44% 隔热改进在热损失方面有很大不同，但这并不能说明全部问题。
热量损失由两方面造成：1) 通过隔热材料传导的热量；2) 通过隔热材料的贯穿件（元件吊架、冷却喷嘴、炉柱）传导的热量。粗略计算，通过隔热材料的热损失约占总热损失的 60%，而沿着贯穿件的热损失占另外的 40%。
此外，请记住，新标准只用任何厚度的毛毡代替 1 英寸的隔热板。
石墨毡也具有足够的弹性，能够承受热膨胀，而且更易于维护。更换毛毡非常简单，只需拆下碳纤维热面，用剪刀或车间刀具剪掉损坏的毛毡，再用一块新的毛毡替换。此外，在安装点和喷嘴周围操作毛毡也更容易。手持式切割工具可以在安装过程中精确地切割进水点周围。手头的一卷石墨毛毡可用于紧急维修。
热胀冷缩偶尔会导致石墨板的某些部分出现裂缝。随着时间的推移，这些裂缝可能会扩大到需要更换石墨板的程度。由于石墨板是一种硬度较高、密度较大的材料，因此需要对其进行仔细加工，使其与被替换的板材相匹配。
碳-碳薄片中的编织纤维使其比铝箔更耐撕裂和脆化，而毛毡的可压缩性则能更好地吸收掉落部分的冲击力并弹回。木板的裂缝和孔洞也更容易受到风的侵蚀，对木板的使用寿命产生不利影响。
您准备好了吗？
如果出现以下情况，您就应该考虑用新的全毛毡热区取代旧的毛毡和木板热区：
- 您的炉子不再能有效抽水
- 您发现很难达到以前在较高温度下经常达到的设定点
- 与热区刚启用时相比，您的稳定功率水平有所提高
- 炉子外部出现热点
- 您的炉子无法通过温度均匀性检测
- 您看到部件表面有石墨污染
- 或者您发现石墨隔热板出现开裂和腐蚀现象
如需获得新热区的报价，或维修现有热区，请致电 Ipsen 客户服务部门 844-464-7736 或发送电子邮件至 retrofits@ipsenusa.com.
从《国际公共部门会计标准》中获得的益处摘要
全毡热区：
- 降低能源消耗
- 减少热损失
- 更好的均匀性
- 更快的斜坡
- 更严格的过程控制
- 松散碳微粒随时间减少
- 降低维护成本
- 更易于维护
所有这些都会提高投资回报率。