高真空洁净烧成

——日本 MOTOYAMA（本山）HV-13C 实验室紧凑型小型真空气氛炉技术解析

在材料科学研究中，陶瓷、金属与电子材料的烧成与热处理往往需要隔绝氧气的真空或惰性气氛环境，以避免氧化、污染并保证制品性能。日本 MOTOYAMA（本山）推出的 HV-13C 小型真空气氛炉，将电炉、排气装置与控制系统集成于同一机柜，以简单的操作即可实现 10⁻⁵ Pa 量级高真空下的高温烧成，同时可对应氩气气氛，是实验室试样烧成与各类实验的理想设备。本文将从产品参数、结构设计、温控系统与应用场景等维度进行技术解析。

一、产品概述与核心参数

MOTOYAMA（株式会社モトヤマ）是日本专业从事热处理应用技术的企业，在工业电炉、干燥机、控制装置与环境试验设备领域拥有逾 80 年的经营积累。HV-13C 是其面向实验室开发的紧凑型小型真空气氛炉，采用一体化（all-in-one）设计，将电气炉、排气装置与控制系统全部收容于同一机柜，节能且节省空间，可放置于实验室任意位置。

如图1所示，HV-13C 采用立式柜体结构，上部左侧为圆形真空腔体舱门，右侧布置触控显示屏、数显仪表与控制按钮，下部为设备与排气机柜，底部装有脚轮便于移动。设备核心规格参数如表1所示。

二、结构设计与真空系统

HV-13C 采用横型、前扉、内热式构造，真空槽为 SUS304 不锈钢材质并带水冷结构，炉内尺寸 φ150×L170 mm，有效加热区域 φ130×L100 mm，可容纳标准试样台（W100×L150 mm）。真空槽舱门采用一键式离合器结构，单杆操作即可完成开闭与密封准备，装样与取件十分便捷。

空系统以油扩散泵为标准装备，配合旋转泵构成排气系统，可在约 30 分钟内由大气压达到 ×10⁻⁵ Pa 量级（无负荷、常温、脱气并烘烤处理后），实现高真空环境下的热处理。发热体采用钼（Mo）线加热器，适应高真空高温工况，保证炉内温度的均匀与稳定。

三、温控系统与安全保护

HV-13C 配备程序调节计，支持 19 步/19 模式的多段程序设定，可灵活编排升温、保温、降温曲线；同时标配 100 mm 6 打点混合记录计，完整记录炉内温度变化，便于工艺追溯。常用温度在真空中可达 1300℃、氩气气氛下可达 1200℃，升温至 1300℃ 仅需约 60 分钟（真空、无负荷），有效尺寸内温度分布约 ±10℃。设备采用触摸屏操作面板，操作直观，可实时显示炉内真空度与温度等参数。如图3所示，面板可清晰显示 1.7×10⁻⁵ Pa 量级的高真空状态。

安全保护方面，设备配备完善的报警系统，涵盖过升温、油扩散泵加热器断线、断水、腔室内过压、旋转泵过载等异常状态，确保长时间高温真空运行的安全可靠。

四、气氛控制与适用场景

HV-13C 除高真空烧成外，还支持氩气惰性气氛处理：气氛导入与排出采用电磁阀控制，并标配流量计，操作压力可在真空至 0.1 MPa 范围内调节，满足不同工艺对气氛环境的要求。相比普通电炉，HV-13C 在真空或惰性气氛下可进行无氧化、无污染的清洁烧成，获得普通电炉无法达到的洁净处理效果。表2对比了真空与氩气气氛下的烧成能力。

HV-13C 广泛适用于各种试样烧成与材料实验：金属与合金的热处理与脱气、先进陶瓷的真空烧结、电子材料与粉末冶金制品的气氛烧成等，尤其适合研发实验室的小批量高洁净度工艺需求。