一、項目簡介

快速加熱技術在國防與民生工業中具有廣泛應用，如耐高溫材料與結構極端環境模擬、有色金屬高效熔鑄、快速均勻熱處理、現場回火去應力、大面積烘干等。目前，美國在紅外定向快速加熱技術方面，已初步形成面向高端制造業特殊熱處理需求的產業群；日本則基于該技術在科研儀器領域形成了一批特殊設備。我國的紅外定向快速加熱技術仍主要用于軍工領域，現有的民用相關設備技術指標低、僅能滿足低端制造業部分需求，高端制造業領域存在巨大的應用需求和發展空間，包括：工業級與科研級特種高溫爐（大氣、真空、惰性氣體等）、用于高端機械裝備制造的現場回火去應力設備、鋁合金等有色金屬高效熔煉爐與熱處理爐、飛機表面大面積快速除冰車等。

二、產品性能優勢

目前，本項目基于紅外定向快速加熱技術擬研制 4 款專用設備。

1. 移動式現場回火去應力設備

以燃氣輪機大型葉片現場回火去應力為例，目前，工業上仍采用燃氣火焰加熱方法，其加熱面積小、溫度均勻性差、難以精確控溫。在研的該設備具有加熱均勻性好、控溫準、可模塊化拼接的優勢。美國 NASA 有類似設備，但僅用于航空發動機等尖端制造業；國內尚無同類產品?，F場回火去應力是許多工業中產品加工過程中不可或缺的步驟，應用前景廣闊。

2.鋁合金鑄錠的大型紅外快速熔煉爐

現有方式以電阻絲加熱、燃氣火焰加熱為主，加熱效率低（升溫 10-20℃/min）、能耗高、控溫精度差。而紅外線輻射的電磁波波長與鋁合金吸收波長相匹配（0.76-100μm）,共振性吸收加熱特性顯著，因此，采用紅外線輻射加熱鋁合金是最好的方式。目前，根據西南鋁集團的具體技術需求，正研制“鋁合金鑄錠的紅外快速熔煉爐”，預期可提高熔鑄效率（升溫 100℃/s）、降低能耗（電費）。國內尚無產業化的同類產品。

3. 大型鋁合金管件的紅外熱處理爐

現有方式以電阻絲加熱+熱風循環為主，加熱均勻性差、效率低、能耗高。由于紅外線波長與鋁合金吸收波長匹配吻合好，因此是最佳加熱方法。目前，根據西南鋁集團的具體技術需求，正研制“大型鋁合金管件的紅外熱處理爐”，預期其熱處理均勻性將大幅提升。國內尚無產業化的同類產品。

4. 工業級與科研級特種紅外高溫爐（中小型）

中小型高溫爐是工業生產與科研中最常用的設備之一。目前的高溫爐基本均采用硅鉬棒、硅碳棒作為加熱體，升溫速率慢、無法實現變溫環境模擬，且不同氣氛環境難以共用。在研的“工業級與科研級特種紅外高溫爐”，具有快速升溫、變溫模擬、定制紅外加熱波段、紅外反射涂層保溫、氣氛可調（一臺設備同時實現大氣/真空/惰性氣體等）的優點。目前美日等國已發展出部分相關的專用高溫爐，我國仍是空白。 

三、市場前景及應用

產品優勢如上所述。目前，在移動式現場回火去應力設備上，已獲得我國動力裝備骨干企業東方汽輪機有限公司的意向訂單；在鋁合金鑄錠的大型紅外快速熔煉爐、大型鋁合金管件的紅外熱處理爐上，已與西南鋁集團開展聯合研發并獲其意向訂單。 

四、技術成熟度

□實驗室階段 □ 工程化階段 □產業化階段

本項目的技術基礎已獲 2018 年陜西省國防科技進步獎勵，原型產品已得到東方汽輪機有限公司、航天 11 院、航天 771 所、北京大學等多個國防單位、高校院所的應用和高度認可。在研的四款設備是前期技術基礎的拓展和應用，技術成熟度高、可行性強，已得到相關合作單位技術主管的認可。

申報國家發明專利六項:

[1] 2018102467505 一種液體冷卻夾層的鹵素燈與模塊化平面加熱裝置

[2] 2018102467628 一種模塊化氣膜冷卻鹵素燈平面加熱與冷卻裝置

[3] 201811369110X 六自由度并聯石英燈自適應復雜曲面加熱裝置

[4] 2018113691082 六自由度串聯石英燈自適應復雜曲面加熱裝置

[5] 2018113678887 模塊化多功能石英燈掛載架

[6] 2018113678834 一種大面積靜態石英燈模塊化可調加熱裝置獲獎 一 項 :2018 年陜西省國防科技進步三等獎

五、合作方式

□聯合研發 □技術入股 □轉讓  □授權（許可）  □ 面議