连续式热压炉是航空航天、新材料、电子元件等领域的核心设备,可实现物料在连续输送过程中的高温加压烧结、成型与改性,其运行稳定性、温控精度及使用寿命,高度依赖各核心部件的材料性能。设备需同时承受高温、高压、磨损及介质腐蚀等多重严苛工况,因此关键材料的选型与应用直接决定炉体性能与生产效率。本文从炉体结构、加热系统、承压密封、输送系统四大核心模块,梳理连续式热压炉的关键材料及应用特性。
一、炉体结构关键材料:耐高温、抗变形是核心
炉体作为设备承载基础,需具备优异的耐高温性、结构稳定性及隔热性能,核心材料分为炉壳、内衬及隔热层三类。炉壳多采用高强度低碳钢板或不锈钢板,如Q235B、304不锈钢,经焊接成型后通过热处理消除内应力,可承受0.1-10MPa的工作压力,同时具备良好的密封性与抗腐蚀能力,防止炉内高温气体泄漏。
炉体内衬直接接触高温环境,常用高铝质耐火砖、刚玉砖或莫来石砖,这类材料氧化铝含量≥75%,耐高温可达1600-1800℃,且热膨胀系数小、抗热震性强,能有效阻隔热量传导,保护炉壳不受高温侵蚀。隔热层则选用轻质隔热材料,如陶瓷纤维棉、氧化铝空心球砖,可将炉体表面温度控制在60℃以内,降低能耗的同时保障操作安全,其中陶瓷纤维棉的使用温度可达1200-1400℃,且施工便捷、重量轻,是中低温段连续热压炉的首要选择。
二、加热系统关键材料:高效导热、稳定耐热是关键
加热系统是连续式热压炉的能量核心,需满足快速升温、精准控温及长期稳定运行需求,关键材料包括加热元件与绝缘材料。加热元件根据工作温度选型:中低温段(≤1000℃)常用镍铬合金丝(Ni80Cr20),具备导热效率高、抗氧化性强、价格亲民等优势,可制成电阻丝、加热带等形态;高温段(1000-1800℃)则选用钼丝、钨丝、硅钼棒等耐高温材料,其中硅钼棒以二硅化钼为核心成分,耐高温可达1800℃,且升温速率快、使用寿命长,广泛应用于高档精密热压炉。
绝缘材料需保障加热元件与炉体的电气隔离,同时耐受高温环境,常用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷及绝缘套管。氧化铝陶瓷绝缘性优异、耐高温可达1600℃,用于固定加热元件与引出电极;氮化硅陶瓷则具备更高的机械强度与抗热震性,适用于高温高压工况下的绝缘支撑,避免绝缘件断裂导致设备故障。

三、承压密封材料:密封严密、抗老化是重点
连续式热压炉的密封性能直接影响炉内压力稳定性与加热效率,关键材料分为密封件与密封辅助材料。密封件根据温度等级选用:中低温段常用氟橡胶、硅橡胶密封圈,氟橡胶耐温可达200℃,且抗油性、抗腐蚀性强;高温段则采用柔性石墨填料、金属缠绕垫片,柔性石墨耐温可达600℃,压缩回弹性能好,能适应炉体热胀冷缩带来的形变,金属缠绕垫片以不锈钢为骨架,搭配柔性石墨或聚四氟乙烯填充料,耐温耐压性优异,适用于炉门、法兰等关键密封部位。
密封辅助材料包括高温密封胶与抗氧化涂层,高温密封胶选用有机硅或无机硅酸盐材质,可填充密封面微小缝隙,增强密封性;抗氧化涂层则涂覆于密封件表面,如铬酸盐涂层,能有效延缓高温氧化,延长密封件使用寿命。
四、输送系统关键材料:耐磨、耐高温、承载性兼具
输送系统负责物料的连续进出,需同时承受高温、高压及物料磨损,核心材料为输送部件与驱动部件。输送部件常用高温合金、耐热钢及陶瓷材料,如310S耐热钢,含铬镍量高,耐高温可达1200℃,且抗氧化、抗蠕变性能强,适用于输送托盘、传送带;对于耐磨需求较高的场景,可在表面喷涂氧化铝陶瓷涂层,提升耐磨性。
驱动部件的核心材料为高温轴承与齿轮,高温轴承多采用渗碳轴承钢搭配陶瓷滚动体,陶瓷滚动体具备耐高温、摩擦系数小、耐磨性强等优势,可在200-500℃环境下稳定运行;齿轮则选用高强度合金结构钢,经渗碳淬火处理,提升表面硬度与耐磨性,确保动力传输稳定。
连续式热压炉的关键材料需适配不同部件的工况需求,兼顾耐高温、耐压、耐磨、绝缘等多元性能。随着新材料技术的发展,碳化硅陶瓷、新型高温合金等材料的应用,将进一步提升设备的工作温度、压力极限及使用寿命,为高档新材料的产业化生产提供有力支撑。