實(shí)驗(yàn)室箱式電阻爐的工作原理是什么？

實(shí)驗(yàn)室箱式電阻爐的工作原理如下：

**電能轉(zhuǎn)化為熱能部分**

通常箱式電阻爐內(nèi)有以下幾種常見的發(fā)熱元件來實(shí)現(xiàn)電能到熱能的轉(zhuǎn)化 ：

1. **電阻絲**：當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，由于電阻的存在，根據(jù)焦耳定律（Q = I2Rt，Q為熱量，I為電流，R為電阻，t為時(shí)間），電阻絲會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。電阻絲的表面負(fù)荷較大，抗氧化性能較好，其氧化后生成的氧化鋁膜具有良好的抗化性和較高電阻率，除特定含硫氣氛等外，有較好的耐腐蝕性。

2. **硅碳棒**：由碳化硅制成棒狀或管狀，是碳化硅的再結(jié)晶。當(dāng)電流通過時(shí)，其電阻使硅碳棒發(fā)熱。其具有硬度大、變形小、抗氧化（與酸性物體不起反應(yīng)）等特點(diǎn)，適合在1400℃以下的電爐中使用。但要注意新舊棒不宜混用，長期使用后其阻值會(huì)變大等情況。

3. **硅鉬棒**：采用粉末冶金方法制成。電流通過后，其發(fā)熱工作。其表面可在高溫下形成一層氧化膜，起到保護(hù)作用。適合在1200 - 1800℃的高溫下使用。其特點(diǎn)包括在室溫下硬而脆（操作需小心），在1350℃以上變軟有延伸性，安裝時(shí)應(yīng)離爐膛與爐底有一定的距離；具有一定的抗急冷急熱，除了發(fā)熱溫度高外，還有抗老化、新舊棒可混用等優(yōu)點(diǎn)。

**熱量傳遞與溫度控制部分**

1. 熱量從發(fā)熱元件通過熱輻射、熱傳導(dǎo)等方式傳遞到爐體內(nèi)部空間。

2. 爐內(nèi)被加熱的物體吸收熱量而逐漸升溫。

3. 測溫元件（如K型熱電偶適用溫度為0 - 1200度，材料為鎳鉻和鎳硅等）將爐溫轉(zhuǎn)變成電信號 。

4. 電信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)（如智能溫度控制調(diào)節(jié)儀等） 。

5. 控制系統(tǒng)將這個(gè)信號與程序設(shè)定的溫度進(jìn)行比較等運(yùn)算后，輸出一個(gè)調(diào)節(jié)信號去控制（如通過控制觸發(fā)器，進(jìn)而觸發(fā)調(diào)壓器等方式）電爐的輸入功率大小等 ，實(shí)現(xiàn)對爐內(nèi)溫度的精確調(diào)控，如升溫、保溫、降溫等不同階段的溫度控制 。

**爐體結(jié)構(gòu)輔助部分**

1. 爐襯一般采用耐火材料（如高溫纖維板、高溫磚等）和保溫材料（如陶瓷纖維、高溫氈等）制成 ，減少熱量向爐外散失，起到節(jié)能和維持爐內(nèi)溫度穩(wěn)定的作用。

2. 爐體外殼通常采用具有一定耐溫、耐久、耐氧化、耐酸堿等特性的材料制成，有些還設(shè)有風(fēng)冷等散熱結(jié)構(gòu)等 。