Муфельная печь – устройство для термической обработки различных материалов. Их используют для изучения материалов при высоких температурах, проведения анализов, исследований, обеззараживания инструментов, разложения веществ в лабораториях или придания им нужных свойств: обжига, отпуска, прокалки металлов и керамики на производстве.

Принцип действия, конструкция

Камеру печи изготавливают из огнеупорного материала вроде керамики, шамотного кирпича или корунда. Эту устойчивую к воздействию высоких температур оболочку называют муфель. Благодаря прессованию под высоким давлением материал не рассыпается при нагреве. Камера имеет форму параллелепипеда или полуцилиндра.

Муфель помещают в термоизоляционную оболочку для обеспечения безопасности персонала и минимизации теплопотерь, расхода электроэнергии, а утеплитель – в металлический корпус. Объем муфельной печи колеблется от десятых долей литра (0,2 л) для лабораторных устройств до сотен литров (камеры промышленного оборудования достигают 990 л).

Внутри камеры размещён электрический нагревательный элемент в виде проволоки, обычно встроенный в её стенки. На нагреватель могут надевать керамические трубки для свободного изменения его размеров во время нагрева и охлаждения с целью минимизировать повреждения. На корпусе обычно размещают регулятор температуры и тумблер включения/отключения электропитания.

При подаче напряжения на нагреватель – проводник с высоким сопротивлением – он излучает инфракрасные волны, нагревая воздух внутри камеры, её стенки и обрабатываемые материалы. Температура может достигать 1200 – 1300 °C.

Лабораторная муфельная печь может оснащаться:

• Таймером для контроля времени термической обработки;
• Функциями отложенного запуска;
• Защитными механизмами (от перегрева, скачков напряжения, КЗ);
• Вытяжкой для удаления летучих испарений;
• Вентилятором.

Устройства отличаются:

• Объемом;
• Диапазоном регулируемых температур;
• Конструкцией;
• Материалом муфеля, корпуса;
• Дополнительной функциональностью (программируемым терморегулятором, наличием вытяжки).

Сферы эксплуатации

Муфельная печь нашла применение в научно-исследовательской деятельности и промышленности.

• Кристаллография, физика – выращивание кристаллических структур при высоких температурах;
• Производство изделий из стекла, глины – их обжиг, формовка;
• Металлургия – нормализация, отжиг, нагрев изделий или деталей перед закалкой, их отпуск или состаривание; насыщение металлов иными элементами – цементирование, азотирование, хромирование;
• Научная деятельность – изучение материалов под действием высоких температур;
• Использование в качестве катализатора – обжиг сульфидов для повышения процента выхода полезных компонентов;
• Фармацевтика – термическая обработка компонентов для приготовления лекарств, фармацевтических препаратов, их сушка;
• Металлургия – переплавка ценных металлов, окисление или насыщение которых примесями недопустимо;
• Медицина – стерилизация инструментов;
• Кремация – сжигание тел.

Муфельная печь – электрическое устройство для высокотемпературной обработки различных материалов в лабораториях и производстве.