加熱爐的熱能一般采用天然氣等可燃?xì)怏w燃燒來提供，但是可燃?xì)怏w在燃燒的過程中產(chǎn)生的有害氣體會破壞爐內(nèi)熱處理所需要的環(huán)境，因此發(fā)明了輻射管使可燃?xì)怏w在輻射管內(nèi)燃燒，其熱能由輻射管輻射到爐內(nèi)，這樣有害氣體就不會破壞爐內(nèi)環(huán)境。但是由于輻射管通過管壁輻射加熱工件，其加熱效率關(guān)系到熱處理的效率，因此輻射管的加熱效率是輻射管的主要特性之一。早的輻射管是由德國在20 世紀(jì)30 年代發(fā)明并使用的，其結(jié)構(gòu)為單層直管式，水平或垂直穿過爐膛; 直到50 年代初U 型輻射管才問世; 為了提高提高輻射管的加熱效率，在U 型輻射管的基礎(chǔ)上發(fā)明了W 型輻射管; 隨著技術(shù)的進步又出現(xiàn)了P 型輻射管，輻射管的典型型式。為了進一步提高輻射管的加熱效率，在各種型號輻射管的基礎(chǔ)上又發(fā)明了麻面輻射管，其加熱面積比光面輻射管增加30%以上，大大提高了輻射管的加熱效率。這一過程基本上沿著兩條技術(shù)進化路線發(fā)展:
1) 幾何形狀的進化路線--各子系統(tǒng)之間以及子系統(tǒng)與超系統(tǒng)的形狀要相互協(xié)調(diào)，其中的一條進化路線為幾何形狀的進化: 直線→2D 線→3D 線→復(fù)雜線。按照這條進化路線描述提高輻射管加熱效率的進化過程: 系統(tǒng)正處于進化的2D 曲線階段，可以將輻射管設(shè)計為3D 曲線以提高輻射管的加熱效率，如將輻射管設(shè)計成波紋管。
2) 表面形狀的進化路線: 平滑表面→帶有凸起的表面→粗糙表面→帶有活性物質(zhì)的表面。按照這條進化路線描述提高輻射管加熱效率的進化過程: 系統(tǒng)正處于進化的帶有凸起的表面階段，可以增加輻射管表面凸起的數(shù)量或?qū)⑤椛涔鼙砻嬖O(shè)計為粗糙表面以提高輻射管的加熱效率 。