如果陶瓷行業也劃分階層的話，那么特種陶瓷毫無疑問會被劃歸為“精英階層”，因為它品位高（電、熱、磁、機械性能優異）、身價貴（采用微納米級別粉體和高技術窯爐）、出入場所高檔（應用于航天、衛星、能源、汽車、手機等領域），是典型的“高富帥”嘛！絕大多數特種陶瓷出身于微納米級別粉體，而這些粉體本身就價值不菲。另外，他們還要通過“浴火重生”的方式涅槃成為“高富帥”。在這里，“浴火”對溫度、氣氛等條件的要求非常高，傳統的火焰窯爐已經不能滿足這種需求，必須采用高技術電熱窯爐。

與火焰式窯爐相比，電熱窯爐優點如下：1、通過電熱體發熱，熱效率高；2、控溫精度高，一般能達到±（5～10）℃，因而燒制的產品質量高；3、能夠通入人工氣氛或抽真空；4、沒有煙氣污染，不會因爐灰損壞爐襯；5、操作簡單、環境清潔、勞動條件好。而電熱窯爐的缺點是：附屬電氣設備復雜，購置成本和維護成本較高，且有些電熱元件需要在一定保護氣氛下才能使用。

電熱窯爐“五大家族”

按照電能轉變為熱能的方式，可將電熱窯爐分為電阻窯爐、電磁感應加熱爐、電弧爐、電子束爐及等離子體爐等。以上窯爐的工作原理及結構見表1。

表1 電熱窯爐分類

電阻窯爐“小家庭”

電阻窯爐是電熱窯爐“五大家族”中應用最為廣泛的一支，在特種陶瓷制備行業里不可或缺。為滿足不同特種陶瓷的研發、應用需求，電阻窯爐“家族”又分為三類“小家庭”。第一類是間歇式電阻爐，一般用于實驗室規模，適合于高性能、小批量、多品種產品，如表2中的箱式爐、管式爐；第二類是半連續式電阻爐，可在爐外交替完成坯體的裝卸，效率比間歇式電阻爐高，如表3中的鐘罩爐、電熱梭式窯，在一些中、小型陶瓷廠中仍有應用；第三類是連續式電阻爐，具有大批量生產和連續操作的優勢，生產效率最高，如表4中的電熱隧道窯、電熱輥道窯和電熱推板窯，這三種窯爐的主要區別在于裝載坯體的運載工具不同：電熱隧道窯采用窯車裝載坯體，電熱輥道窯采用輥子驅動的耐火板承載坯體，而電熱推板窯采用頂推機構驅動的耐火板承載坯體。

表2 間歇式電阻爐

表3 半連續式電阻爐

表4 連續式電阻爐

電阻窯爐的核心部件是電熱體，其形狀包括絲、帶、棒、管等，材質需根據具體工藝和使用溫度來選擇。常用電熱體材料見表5。

表5 電熱體材質與最高使用溫度

特種陶瓷的電熱窯爐選型

針對某類特種陶瓷開展電熱窯爐選型，首先根據陶瓷特性和燒結目標選擇合適的電熱窯爐類型（“五大家族”或其它類型電熱窯爐）；如果選擇的是電阻窯爐，再根據陶瓷燒結溫度和氣氛選擇合適的電熱體，最后根據實際應用需求選擇具體的電阻窯爐型號。

注：文中的未備注來源的圖片和數據來源于《無機非金屬材料熱工設備》，姜洪舟，武漢理工大學出版社.

作者：王京