Os fornos de alta temperatura utilizam uma variedade de materiais, concentrando-se principalmente em metais refractários e grafite, devido à sua excecional resistência ao calor e durabilidade. A escolha dos materiais depende dos requisitos específicos da aplicação do forno, tais como a gama de temperaturas, a limpeza do ambiente e a natureza dos processos que estão a ser realizados.
Metais refractários:
Os metais refractários são cruciais na construção de fornos de alta temperatura devido aos seus elevados pontos de fusão, resistência ao desgaste e boa resistência à corrosão. Exemplos destes metais incluem o tântalo (Ta), o tungsténio (W), o rénio (Re), o molibdénio (Mo) e o nióbio (Nb). Estes materiais são densos, duros e extraordinariamente resistentes ao calor e ao desgaste, o que os torna ideais para aplicações a altas temperaturas. Por exemplo, o tântalo é utilizado sob a forma de folhas e tiras, que são componentes essenciais em fornos de alta temperatura onde é necessária uma resistência extrema ao calor.Grafite:
A grafite é outro material primário utilizado nas zonas quentes dos fornos de vácuo. É preferido pela sua durabilidade e baixo custo, tornando-o o material mais comum em ambientes industriais. As zonas quentes de grafite são particularmente adequadas para fornos onde a principal preocupação é a durabilidade e a relação custo-eficácia. No entanto, para aplicações que requerem um ambiente muito limpo, são preferidas as zonas quentes de metal refratário.
Elementos de aquecimento:
Os elementos de aquecimento em fornos de alta temperatura são normalmente feitos de ligas de ferro-crómio-alumínio ou níquel-crómio. Estes materiais são escolhidos pela sua capacidade de converter eficientemente eletricidade em calor e pela sua adequação para suportar temperaturas elevadas. As formas destes elementos podem variar, incluindo painéis cilíndricos, semi-circulares ou planos, dependendo do projeto e dos requisitos do forno.Estrutura e componentes do forno:
O corpo do forno, que é a estrutura principal, é normalmente construído com materiais refractários de alta qualidade para garantir a estabilidade e a durabilidade a altas temperaturas. O sistema de vácuo é essencial para criar um ambiente de baixa pressão, facilitando reacções físicas e químicas mais completas. O sistema de aquecimento, muitas vezes elétrico ou a gás, é concebido para elevar rapidamente a temperatura do forno para os níveis necessários, que podem variar entre centenas e milhares de graus. O sistema de controlo gere parâmetros como a temperatura e os níveis de vácuo, garantindo a precisão e a segurança dos processos.
