เรื่องของวัสดุ – การเลือกโลหะผสมที่เหมาะสมสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบตลับสุญญากาศ
เมื่อกเครื่องทำความร้อนตลับทำงานในสุญญากาศ การเลือกใช้วัสดุเปลือกหุ้มมีความสำคัญมากกว่าในอากาศ ที่ความดันบรรยากาศ ชั้นบางๆ ของออกซิเดชันจะก่อตัวบนโลหะส่วนใหญ่ จึงให้การปกป้องได้ในระดับหนึ่ง ในสุญญากาศ ชั้นออกซิเดชันนั้นจะไม่ก่อตัวหรือก่อตัวแตกต่างออกไป วัสดุที่ทำงานได้ดีในอากาศอาจล้มเหลวอย่างรวดเร็วเมื่ออากาศถูกกำจัดออกไป
ความกังวลหลักคือความดันไอ วัสดุทุกชนิดมีลักษณะความดันไอที่เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ในสุญญากาศ วัสดุที่มีความดันไอสูงสามารถระเหยได้จริง ปนเปื้อนในห้องเพาะเลี้ยงและทำให้ห้องเสื่อมคุณภาพเครื่องทำความร้อนตลับตัวมันเอง ด้วยเหตุนี้ เกรดสุญญากาศ-เครื่องทำความร้อนแบบตลับใช้วัสดุที่มีความดันไอต่ำเป็นพิเศษที่อุณหภูมิการทำงาน
โลหะผสมที่มีนิกเกิล-เป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการใช้งานสุญญากาศที่อุณหภูมิสูง- ตัวอย่างเช่น อินโคเนล 600 มีความดันไอต่ำ มีความแข็งแรงต่ออุณหภูมิสูง-เป็นเลิศ และทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดีหากสุญญากาศแตกโดยไม่ตั้งใจ นอกจากนี้ยังรักษาคุณสมบัติทางกลไว้ที่อุณหภูมิที่สเตนเลสจะอ่อนตัวลง สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบตลับการทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศาในสุญญากาศ Inconel มักเป็นตัวเลือกเริ่มต้น
สำหรับการใช้งานสุญญากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่า สแตนเลส 316L สามารถเหมาะสมได้ โดยต้องละลายในสุญญากาศ-และมีการควบคุมทางเคมี แนะนำให้ใช้เกรด "L" (คาร์บอนต่ำ) เพื่อลดอาการแพ้และการปล่อยก๊าซออก อย่างไรก็ตาม แม้แต่ 316L ก็มีความดันไอสูงกว่าโลหะผสมนิกเกิล และอาจไม่เป็นที่ยอมรับในการใช้งานที่มีสุญญากาศสูงเป็นพิเศษหรือที่สะอาด
โมลิบดีนัมและทังสเตนใช้สำหรับ-การใช้งานสุญญากาศที่มีอุณหภูมิสูงมาก-ที่สูงกว่า 1200 องศา โลหะทนไฟเหล่านี้มีความดันไอต่ำมากและมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิดีเยี่ยม แต่จะเปราะและใช้งานยากเครื่องทำความร้อนแบบตลับที่มีปลอกโมลิบดีนัมเป็นส่วนประกอบเฉพาะสำหรับการใช้งานเฉพาะกลุ่ม เช่น การเติบโตของผลึกหรือการวิจัยที่อุณหภูมิสูง-
วัสดุภายในมีความสำคัญพอๆ กับฝัก ฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์ต้องมีความบริสุทธิ์สูง-และอบอย่างทั่วถึงระหว่างการผลิตเพื่อกำจัดน้ำและก๊าซที่ดูดซับไว้ MgO มาตรฐานอาจมีความชื้นที่ปล่อยก๊าซออกมาในสุญญากาศ ปนเปื้อนในห้องเพาะเลี้ยง และลดความต้านทานของฉนวน เกรดสุญญากาศ-เครื่องทำความร้อนแบบตลับใช้ MgO ที่ผ่านการแปรรูปเป็นพิเศษซึ่งมีความชื้นต่ำ
ซีลขั้วต่อเป็นอีกจุดสำคัญ สารเคลือบหลุมร่องฟันอินทรีย์ เช่น ซิลิโคนหรืออีพอกซีเอาท์แก๊ส ในสุญญากาศและไม่สามารถนำมาใช้ได้ เครื่องดูดฝุ่นเครื่องทำความร้อนแบบตลับใช้ซีลเซรามิก-ถึง-โลหะ ซีลแก้ว หรือซีลแบบอัดเพื่อรักษาความสมบูรณ์ที่แรงดันต่ำ ซีลเหล่านี้มีราคาแพงกว่าแต่จำเป็นต่อการรักษาความสมบูรณ์ของสุญญากาศ
ตามประสบการณ์ ข้อผิดพลาดทั่วไปประการหนึ่งคือการใช้มาตรฐานเครื่องทำความร้อนตลับในการใช้งานสุญญากาศแบบหยาบ โดยสมมติว่าแรงดันเล็กน้อยเล็กน้อยไม่สำคัญ ในความเป็นจริง แม้แต่ระดับสุญญากาศในระดับปานกลางก็อาจทำให้เกิดก๊าซไหลออกและความล้มเหลวแบบเร่งได้ เกณฑ์สำหรับการออกแบบเฉพาะของสุญญากาศ-ไม่ใช่สุญญากาศสูงพิเศษ- คือความกดอากาศที่ต่ำกว่าบรรยากาศซึ่งทำให้การพาความร้อนลดลงอย่างมาก
โดยสรุปแล้วการเลือกใช้วัสดุสำหรับสุญญากาศเครื่องทำความร้อนตลับเป็นวิชาเฉพาะทาง โลหะผสมที่มีนิกเกิล-สำหรับอุณหภูมิสูง สเตนเลสคาร์บอนต่ำ-สำหรับสภาวะปานกลาง โลหะทนไฟสำหรับสภาวะสุดขั้ว และฉนวนที่ผ่านการแปรรูปเป็นพิเศษตลอดทั้งชิ้น การจับคู่โลหะผสมกับข้อกำหนดระดับสุญญากาศ อุณหภูมิ และความสะอาดทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และอายุการใช้งานยาวนาน สำหรับการใช้งานที่สำคัญ การรับรองวัสดุและบันทึกการประมวลผลให้ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับและความมั่นใจ
