在材料合成、熱處理等實(shí)驗(yàn)中，科晶箱式爐常需在高溫階段取出樣品進(jìn)行中間檢測(cè)或調(diào)整工藝參數(shù)。然而，1000℃以上的操作環(huán)境存在燙傷、設(shè)備損壞及樣品氧化等風(fēng)險(xiǎn)。本文結(jié)合科晶箱式爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，系統(tǒng)介紹高溫取樣的安全流程與應(yīng)急策略，助力科研人員實(shí)現(xiàn)“零問(wèn)題”中斷操作。
 

　　一、預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)：高溫取樣的三大核心挑戰(zhàn)

　　1.熱應(yīng)力沖擊：樣品從高溫環(huán)境快速暴露至室溫，可能因熱脹冷縮導(dǎo)致開(kāi)裂（如陶瓷材料）；

　　2.氧化污染：空氣中的氧氣、水蒸氣與高溫樣品反應(yīng)，改變表面成分（如金屬材料表面氧化）；

　　3.設(shè)備損傷：頻繁開(kāi)關(guān)爐門(mén)破壞爐膛溫度均勻性，加速加熱元件老化。

　　4.應(yīng)對(duì)原則：取樣時(shí)間≤30秒，溫度波動(dòng)≤50℃，全程佩戴防護(hù)裝備。

　　二、五步安全取樣法：從準(zhǔn)備到收尾的全流程管控

　　步驟1：設(shè)備預(yù)降溫

　　①通過(guò)程序控制器將溫度以5℃/min速率降至目標(biāo)取樣溫度（如800℃）；

　　②啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)加速冷卻，同時(shí)關(guān)閉爐門(mén)保持惰性氣體（如氬氣）正壓環(huán)境（≥0.02MPa）。

　　步驟2：工具與防護(hù)準(zhǔn)備

　　①選用耐高溫（≥1200℃）的氧化鋁坩堝鉗與石英托盤(pán)；

　　②操作人員穿戴防熱輻射面罩、隔熱手套（耐溫≥1000℃）及防砸勞保鞋；

　　③在爐門(mén)前方1米處設(shè)置隔熱擋板，防止熱輻射灼傷。

　　步驟3：快速取樣操作

　　①暫停氣體保護(hù)程序，緩慢開(kāi)啟爐門(mén)縫（≤5cm），用長(zhǎng)柄坩堝鉗夾取樣品；

　　②若需多次取樣，按“從內(nèi)到外”順序移動(dòng)樣品架，減少爐膛暴露面積；

　　③取樣后立即關(guān)閉爐門(mén)，恢復(fù)氣體流量至3L/min。

　　步驟4：樣品臨時(shí)保存

　　①將樣品置于預(yù)熱的密封石英罐中，充入高純氬氣（純度≥99.999%）；

　　②若需快速冷卻，采用油浴法（硅油溫度≤200℃）或石墨氈包裹緩冷。

　　步驟5：設(shè)備狀態(tài)復(fù)原

　　①在程序控制器中設(shè)置“中斷恢復(fù)”模式，系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償溫度損失；

　　②檢查爐門(mén)密封條是否變形，若存在漏氣需更換后方可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

　　三、應(yīng)急處理：高溫取樣的三大異常場(chǎng)景

　　1.樣品卡滯：立即啟動(dòng)緊急冷卻按鈕，待溫度降至300℃以下時(shí)用木制工具撬動(dòng)；

　　2.爐溫失控：切斷主電源，手動(dòng)開(kāi)啟排風(fēng)閥，用二氧化碳滅火器對(duì)準(zhǔn)觀察窗降溫；

　　3.人員燙傷：脫離熱源后用流動(dòng)冷水沖洗15分鐘，切勿涂抹牙膏等民間偏方。

　　從精準(zhǔn)控溫到應(yīng)急響應(yīng)，科晶箱式爐的高溫取樣需兼顧效率與安全。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化操作流程與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，科研人員可最大限度減少實(shí)驗(yàn)中斷對(duì)結(jié)果的影響，為新型材料研發(fā)提供可靠的技術(shù)保障。