在材料合成、热处理等实验中,
科晶箱式炉常需在高温阶段取出样品进行中间检测或调整工艺参数。然而,1000℃以上的操作环境存在烫伤、设备损坏及样品氧化等风险。本文结合科晶箱式炉的结构特点,系统介绍高温取样的安全流程与应急策略,助力科研人员实现“零问题”中断操作。

一、预判风险:高温取样的三大核心挑战
1.热应力冲击:样品从高温环境快速暴露至室温,可能因热胀冷缩导致开裂(如陶瓷材料);
2.氧化污染:空气中的氧气、水蒸气与高温样品反应,改变表面成分(如金属材料表面氧化);
3.设备损伤:频繁开关炉门破坏炉膛温度均匀性,加速加热元件老化。
4.应对原则:取样时间≤30秒,温度波动≤50℃,全程佩戴防护装备。
二、五步安全取样法:从准备到收尾的全流程管控
步骤1:设备预降温
①通过程序控制器将温度以5℃/min速率降至目标取样温度(如800℃);
②启动循环风机加速冷却,同时关闭炉门保持惰性气体(如氩气)正压环境(≥0.02MPa)。
步骤2:工具与防护准备
①选用耐高温(≥1200℃)的氧化铝坩埚钳与石英托盘;
②操作人员穿戴防热辐射面罩、隔热手套(耐温≥1000℃)及防砸劳保鞋;
③在炉门前方1米处设置隔热挡板,防止热辐射灼伤。
步骤3:快速取样操作
①暂停气体保护程序,缓慢开启炉门缝(≤5cm),用长柄坩埚钳夹取样品;
②若需多次取样,按“从内到外”顺序移动样品架,减少炉膛暴露面积;
③取样后立即关闭炉门,恢复气体流量至3L/min。
步骤4:样品临时保存
①将样品置于预热的密封石英罐中,充入高纯氩气(纯度≥99.999%);
②若需快速冷却,采用油浴法(硅油温度≤200℃)或石墨毡包裹缓冷。
步骤5:设备状态复原
①在程序控制器中设置“中断恢复”模式,系统自动补偿温度损失;
②检查炉门密封条是否变形,若存在漏气需更换后方可继续实验。
三、应急处理:高温取样的三大异常场景
1.样品卡滞:立即启动紧急冷却按钮,待温度降至300℃以下时用木制工具撬动;
2.炉温失控:切断主电源,手动开启排风阀,用二氧化碳灭火器对准观察窗降温;
3.人员烫伤:脱离热源后用流动冷水冲洗15分钟,切勿涂抹牙膏等民间偏方。
从精准控温到应急响应,科晶箱式炉的高温取样需兼顾效率与安全。通过标准化操作流程与风险预案,科研人员可最大限度减少实验中断对结果的影响,为新型材料研发提供可靠的技术保障。