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真空烧结炉的炉壳、炉盖、水冷电极和中间真空隔热门等部件都在真空和受热状态下工作，工况条件恶劣，因此对结构设计和制造工艺有特殊要求。与普通空气气氛炉相比，真空烧结炉在以下四个方面体现出技术优势。
在真空和高温同时作用下，金属部件容易过热变形或密封件烧毁。真空烧结炉根据各部件的温度分布设置不同的水冷回路——炉壁夹层通冷却水带走辐射热，水冷电极内部设独立水道防止密封圈过热，观察孔和测温孔也有水冷套保护。合理的水冷设计保证了设备在长时间高温运行下结构不变形、密封件不老化。
真空容器内如果采用高电压供电，通电导体周围容易产生辉光放电，严重时发展为弧光放电，烧毁加热元件和隔热层。因此真空烧结炉的电热元件工作电压一般控制在80到100伏以下，采用低电压大电流方案。结构设计上避免尖锐部件，电极间距不宜过小，从源头上防止放电现象。
真空烧结炉的炉体采用气密焊接，尽量减少开孔和动密封结构。水冷电极、热电偶引出装置等穿过炉壁的部件都设计了专门的密封结构。可靠的真空密封是保证炉内压升率达标的基础——压升率越小，说明密封越好，烧结过程中越不容易受到空气渗入的影响。
真空烧结炉的加热、保温、冷却和充排气需要十几个甚至几十个动作协同完成，这些动作在密闭炉体内进行，操作人员无法直接观察。现代真空烧结炉采用PLC程序控制，从抽真空、升温、保温到冷却全流程自动执行，减少了人为误操作的风险。