真空烧结炉加热体参数优化研究*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2026.02.10

真空 ›› 2026, Vol. 63 ›› Issue (2): 68-74.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2026.02.10

真空烧结炉加热体参数优化研究^*

肖振华¹, 周明旭¹, 李建昌¹, 袁洪峰², 龚志刚²

1.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳 110819;
2.山田新材料集团有限公司,山东临沂 276700

收稿日期:2025-06-04 出版日期:2026-03-25 发布日期:2026-03-27
通讯作者: 李建昌,教授,博士生导师。
作者简介:肖振华（1996-）,男,湖南省永州市人,硕士。
基金资助:
^*山东省科技厅重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2023CXGC010208）

Parameter Optimization of Heating Elements for Vacuum Sintering Furnace

XIAO Zhenhua¹, ZHOU Mingxu¹, LI Jianchang¹, YUAN Hongfeng², GONG Zhigang²

1. School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Shenyang 110819, China;
2. Shantian New Materials Group Co., Ltd. Linyi 276702, China

Received:2025-06-04 Online:2026-03-25 Published:2026-03-27

摘要/Abstract

摘要： 加热体参数是影响真空烧结炉温度均匀性和工件烧结质量的关键因素。本文通过正交试验研究了加热体直径、加热体距炉壁距离和加热体数量对炉内温度均匀性的影响,结果表明：加热体数量对温度均匀性影响最大,加热体距炉壁的距离次之,而加热体直径影响微弱。优化后的参数为加热体直径36 mm,加热体距炉壁的距离65 mm,加热体数量10根,加热体间距150 mm。相较于原始方案,工件间的最大温差减小44.0 ℃,降低了36.25%。本文工作可供真空烧结炉的加热体设计与优化参考。

关键词: 真空烧结炉, 温度场仿真, 加热体参数, 炉温均匀性

Abstract: Heating element parameters are the key factors affecting the temperature uniformity and workpiece sintering quality for vacuum sintering furnaces. This study investigates the effects of heating element diameter, distance from the furnace wall, and element quantity on temperature uniformity through orthogonal experiments. The results demonstrate that the number of heating elements has the most significant impact on temperature uniformity, followed by the distance from the furnace wall, while the diameter of heating elements exhibits a negligible influence. The optimized parameters are determined as follows: heating element diameter of 36 mm, distance from furnace wall of 65 mm, quantity of 10 heating elements, and inter-element spacing of 150 mm. Compared to that of the original design configuration, the optimized maximum temperature difference between workpieces is reduced by 44.0 ℃, corresponding to a 36.25% improvement. The results of our work may provide a technical reference for the design and optimization of heating elements in vacuum sintering furnaces.

Key words: vacuum sintering furnace, temperature field simulation, heating element parameters, furnace temperature uniformity

中图分类号: TB756;TK175

肖振华, 周明旭, 李建昌, 袁洪峰, 龚志刚. 真空烧结炉加热体参数优化研究^*[J]. 真空, 2026, 63(2): 68-74.

XIAO Zhenhua, ZHOU Mingxu, LI Jianchang, YUAN Hongfeng, GONG Zhigang. Parameter Optimization of Heating Elements for Vacuum Sintering Furnace[J]. VACUUM, 2026, 63(2): 68-74.

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