實驗室箱式電阻爐的工作原理是什么？

實驗室箱式電阻爐的工作原理如下：

**電能轉化為熱能部分**

通常箱式電阻爐內有以下幾種常見的發熱元件來實現電能到熱能的轉化 ：

1. **電阻絲**：當電流通過電阻絲時，由于電阻的存在，根據焦耳定律（Q = I2Rt，Q為熱量，I為電流，R為電阻，t為時間），電阻絲會產生大量的熱量。電阻絲的表面負荷較大，抗氧化性能較好，其氧化后生成的氧化鋁膜具有良好的抗化性和較高電阻率，除特定含硫氣氛等外，有較好的耐腐蝕性。

2. **硅碳棒**：由碳化硅制成棒狀或管狀，是碳化硅的再結晶。當電流通過時，其電阻使硅碳棒發熱。其具有硬度大、變形小、抗氧化（與酸性物體不起反應）等特點，適合在1400℃以下的電爐中使用。但要注意新舊棒不宜混用，長期使用后其阻值會變大等情況。

3. **硅鉬棒**：采用粉末冶金方法制成。電流通過后，其發熱工作。其表面可在高溫下形成一層氧化膜，起到保護作用。適合在1200 - 1800℃的高溫下使用。其特點包括在室溫下硬而脆（操作需小心），在1350℃以上變軟有延伸性，安裝時應離爐膛與爐底有一定的距離；具有一定的抗急冷急熱，除了發熱溫度高外，還有抗老化、新舊棒可混用等優點。

**熱量傳遞與溫度控制部分**

1. 熱量從發熱元件通過熱輻射、熱傳導等方式傳遞到爐體內部空間。

2. 爐內被加熱的物體吸收熱量而逐漸升溫。

3. 測溫元件（如K型熱電偶適用溫度為0 - 1200度，材料為鎳鉻和鎳硅等）將爐溫轉變成電信號 。

4. 電信號傳輸到控制系統（如智能溫度控制調節儀等） 。

5. 控制系統將這個信號與程序設定的溫度進行比較等運算后，輸出一個調節信號去控制（如通過控制觸發器，進而觸發調壓器等方式）電爐的輸入功率大小等 ，實現對爐內溫度的精確調控，如升溫、保溫、降溫等不同階段的溫度控制 。

**爐體結構輔助部分**

1. 爐襯一般采用耐火材料（如高溫纖維板、高溫磚等）和保溫材料（如陶瓷纖維、高溫氈等）制成 ，減少熱量向爐外散失，起到節能和維持爐內溫度穩定的作用。

2. 爐體外殼通常采用具有一定耐溫、耐久、耐氧化、耐酸堿等特性的材料制成，有些還設有風冷等散熱結構等 。