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锂电池正负极材料的研发，本质上是一个反复试错的过程：新的原料配方、新的烧结温度、新的气氛比例，都需要先做小试验证。如果直接在生产线上试验，一炉料就是几吨，试错成本太高，而且会打乱正常生产节奏。所以材料实验室都需要小型的气氛实验炉，一次只处理几十克到几百克样品，升温快、升降温灵活，方便快速试验不同工艺。
和普通的马弗炉不一样，锂电实验炉需要严格控制气氛：磷酸铁锂烧结要通氮气，高镍三元要通氧气，有些还原试验要通氢气，普通马弗炉只能在空气里烧，根本满足不了锂电材料的试验需求。而且锂电实验炉的温场要和量产线一致，这样小试验出来的工艺参数，放大到生产线上才不会出大问题。
锂电实验炉一般是箱式结构，炉膛体积小，升温速度快，从室温升到800℃只要30分钟左右，比生产窑炉快很多，做试验效率高。炉膛里配了多组硅碳棒加热元件，上下左右均匀布置，保证小炉膛里的温场均匀，整个有效加热区的温差控制在±3℃以内，这样小样品的受热才均匀，试验结果才可靠。
气路系统是实验炉的核心，一般配三路进气：氮气、氧气、氩气，有的还配氢气路，可以精确调节各路气体的流量，混合之后进到炉膛里，炉内保持微正压，防止空气渗入。炉膛前后都有密封结构，装完样品之后关门，抽一次真空再充入保护气，把炉里的空气排干净，保证试验气氛的纯度。
控制系统是可编程的，研究员可以自己编升温曲线：从室温升到300℃，升温速率2℃/min，保温1小时；再升到750℃，升温速率3℃/min，保温10小时；然后降温到500℃，再随炉冷却。整个过程自动运行，不用人盯着，到点自动停止，试验完了拿出来做性能测试就行。
很多实验室买了实验炉做试验，结果工艺放大到生产线上，材料性能差很多，原因就是实验炉和量产窑的温场、气氛不一致。量产窑是几十米长的推板窑，物料在里面十几个小时慢慢走过去，而实验炉是小炉膛，样品直接放在炉膛里，升温速率、气氛交换速度都不一样。
所以好的锂电实验炉，设计的时候就会参考量产窑的温场参数：炉膛里的温场均匀性、升温速率范围、气氛纯度要求，都和量产窑保持一致，这样小试验出来的工艺参数，比如烧结温度、保温时间、气氛比例，放大到生产线上就不会跑偏。东莞志远工业设备在设计实验炉的时候，就是对照自己量产推板窑的参数做的，小试数据和量产数据对应性好。
做负极材料研发，实验炉主要是通氮气，做人造石墨碳化、硬碳烧结，要求炉内氧含量低；做三元正极研发，实验炉要能通氧气，做高镍材料的烧结试验；做还原试验的话，还要配氢气路，并且有防爆设计，因为氢气是易燃易爆气体。不同的研究方向，实验炉的气路配置不一样，客户可以根据自己的研究内容选配。
实验炉的操作也要简单，研究员放完样品，编好曲线就可以去做别的，不用一直守着，出现超温、断气这些异常，炉子会自动报警并切断加热，安全可靠。
锂电材料研发阶段，专用的气氛实验炉是必不可少的设备，它可以低成本、高效率地验证新配方和新工艺，参数和量产线匹配，帮助研发团队快速迭代材料。东莞志远工业设备开发了系列锂电研发气氛实验炉，支持不同气路配置，提供工艺调试和打样服务，欢迎科研单位和企业研发部门咨询选型。
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