Nguyên tắc cơ bản của sưởi ấm hộp
Tạo một lỗ nhỏ trên hộp và làm nóng nó từ bên ngoài.
Sử dụng phương pháp sưởi ấm này, bạn cũng có thể tạo ra một lò điện nhiệt độ cao với cấu trúc đơn giản.
Giả sử bề mặt bên trong của hộp có độ phản xạ 100% thì toàn bộ năng lượng ánh sáng đầu vào từ ánh sáng chiếu xạ sẽ bị phản xạ ở những nơi khác ngoài lỗ chiếu xạ.
Vật duy nhất hấp thụ năng lượng ánh sáng này là vật thể bên trong hộp, vì vậy nếu toàn bộ ánh sáng có thể được hấp thụ và chuyển thành nhiệt năng thì giới hạn gia nhiệt có thể đạt tới khoảng 1800oC.
Đây là phương pháp có thể làm nóng đồng đều các vật thể có khả năng hấp thụ hồng ngoại kém, các vật thể tương đối lớn và các vật thể phân tán đến nhiệt độ cao với hiệu quả cao.
Chìa khóa thành công của phương pháp sưởi ấm này nằm ở việc tạo ra một chiếc hộp có độ phản chiếu cao.
Không giống như lò nung thông thường, nguồn nhiệt và hộp có thể được tách rời nên có thể sử dụng trực tiếp trên băng tải.
Hộp sưởi ấm cũng có thể được chế tạo thành một cấu trúc hai phần cho phép bạn đưa vật cần làm nóng vào và lấy ra.
Hình dạng của hộp không chỉ giới hạn ở hình chữ nhật như trong hình mà còn có thể có bất kỳ hình dạng nào như hình tam giác, hình cầu hoặc hình trụ.
Lý tưởng nhất là thành trong của hộp phải có bề mặt gương có độ phản chiếu cao như mạ vàng, nhưng khói có thể thoát ra từ vật được nung nóng, gây khó khăn cho việc duy trì bề mặt có độ phản chiếu cao.
Một lựa chọn khác là sử dụng vật liệu gốm có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại cao. Ánh sáng chiếu xạ được vật liệu gốm hấp thụ, chuyển thành nhiệt và bức xạ nhiệt được sử dụng.
Tuy nhiên, sự truyền nhiệt bằng bức xạ nhiệt chỉ xảy ra từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp nên cần phải làm nóng vật liệu gốm vừa đủ. Trong quá trình hoạt động liên tục, nhiệt độ bên trong lò tăng lên nên thời gian hao hụt chỉ là lúc khởi động. Khi nhiệt độ tăng, cường độ năng lượng của bức xạ nhiệt tới vật được làm nóng sẽ tăng nếu có sự chênh lệch nhiệt độ, nhưng trong trường hợp này cần phải xem xét khả năng chịu nhiệt của vật liệu gốm.
Gia nhiệt trong buồng chân không
Một phương pháp khác là sử dụng thủy tinh thạch anh làm lỗ chiếu xạ và làm nóng nó trong buồng chân không.
Vì bên trong có thể được tạo ra trong môi trường không oxy hóa nên có thể xử lý nhiệt không oxy hóa.
Ngoài ra, một số loại phản ứng hóa học có thể được thực hiện trong một loại khí đặc biệt.
Nó đặc biệt thuận tiện cho các lò điện đòi hỏi sự sạch sẽ.
Vì không có bộ phận làm nóng bên trong lò nên không có chất gây ô nhiễm phát sinh từ bộ phận làm nóng và bên trong vẫn sạch sẽ.
