石墨碳管炉（Graphite Tube Furnace）是一种以石墨材料为核心加热元件的高温炉，广泛应用于需要高温、惰性气氛或真空环境的材料处理领域。
石墨碳管炉的主要应用领域
1. 材料科学研究
- 高温烧结：用于陶瓷、金属粉末、碳化硅（SiC）、氮化硅（Si₃N₄）等材料的无压烧结。
- 碳材料处理：石墨烯、碳纳米管（CNT）、碳纤维的高温石墨化（2000~3000℃）。
- 半导体材料制备：碳化硅单晶生长、高纯硅的提纯。
2. 冶金与粉末冶金
- 难熔金属烧结：钨（W）、钼（Mo）、钽（Ta）等金属的粉末冶金烧结。
- 硬质合金：WC-Co（碳化钨-钴）刀具材料的烧结。
3. 新能源与电池材料
- 锂电负极材料：石墨、硅碳（Si-C）负极的高温碳化处理。
- 光伏行业：多晶硅、单晶硅的熔炼与提纯。
4. 化学气相沉积（CVD）
- 金刚石薄膜：在高温下通过CVD法沉积金刚石涂层。
- 碳化硅外延：用于半导体行业的SiC外延生长。
5. 实验室与小规模生产
- 高校与科研机构：用于新材料的高温合成、热处理实验。
- 小批量生产：适用于高附加值材料的试制。

石墨碳管炉的核心技术特点
1. 高温性能
- 温度范围：通常可达 2000~3000℃（取决于石墨管质量），适用于超高温实验。
- 升温速率：快速升温（10~30℃/min），可编程控温曲线。
2. 加热系统
- 石墨加热元件：
- 采用高纯等静压石墨管，耐高温、抗氧化（需在真空或惰性气氛下使用）。
- 发热均匀，热效率高，适用于高精度实验。
- 多温区设计（可选）：提高温度均匀性（±5℃以内）。
3. 气氛控制
- 真空系统：极限真空可达 10⁻³~10⁻⁵ Pa，防止材料氧化。
- 惰性气氛：可通 Ar、N₂、He 等保护气体，适用于活性材料处理。
- 还原性气氛：如 H₂，用于金属氧化物还原。
4. 炉体结构
- 双层水冷炉壳：确保设备安全运行，防止外部过热。
- 高纯石墨隔热层：减少热损失，提高能效。
- 观察窗（可选）：便于实验过程监控。
5. 智能控制系统
- PLC/触摸屏控制：可存储多组工艺曲线，支持自动升温、保温、降温。
- 数据记录：实时记录温度、气压等参数，支持导出分析。
6. 安全保护
- 过温保护：防止超温损坏设备。
- 断水/断电保护：避免突发事故导致设备损坏。
-气体流量监测：防止气氛异常影响实验结果。