Horno rotatorio
Horno de tubo rotatorio de tres zonas de 5 pulgadas con sistema de suministro de gas integrado y capacidad de 1200 °C para procesamiento CVD de materiales avanzados
Número de artículo: TU-X11
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Descripción del producto
Este sistema de procesamiento térmico rotatorio de alto rendimiento está diseñado para aplicaciones de ciencia de materiales avanzadas que requieren una uniformidad térmica excepcional y un control preciso de la atmósfera. Diseñado como un puente crítico entre la investigación a escala de laboratorio y la producción industrial, el equipo facilita la síntesis y el recubrimiento de polvos de alta pureza bajo condiciones controladas. Su diseño rotatorio único y su arquitectura de calentamiento multizona garantizan que cada partícula del material precursor esté expuesta al mismo entorno térmico y químico, lo que lo convierte en una herramienta indispensable para desarrollar materiales de baterías de próxima generación, catalizadores y cerámicas especializadas.
El sistema está optimizado para la deposición química de vapor (CVD) y diversos procesos de tratamiento térmico donde la homogeneidad del material es primordial. Al combinar un mecanismo de inclinación con un tubo de cuarzo fundido giratorio, la unidad promueve el movimiento continuo de la carga de trabajo, evitando la aglomeración y asegurando una modificación superficial consistente. Este equipo es particularmente eficaz para procesar polvos de ánodo y cátodo, lo que permite a los investigadores escalar sus hallazgos experimentales con gran confianza en la repetibilidad de sus resultados. La integración de un sofisticado sistema de suministro de gas mejora aún más su capacidad para manejar reacciones complejas en fase gaseosa.
La fiabilidad es fundamental en el diseño de esta unidad térmica. Cuenta con una robusta construcción de doble carcasa con ventiladores de refrigeración integrados para mantener una temperatura exterior baja durante las operaciones a alta temperatura. Cada componente, desde el aislamiento fibroso de alúmina de alta pureza hasta el motor de engranajes de CC de precisión, ha sido seleccionado por su durabilidad en ciclos exigentes de I+D industrial. El cumplimiento de las normas de seguridad internacionales garantiza que el sistema esté listo para su despliegue inmediato en entornos de laboratorio rigurosos en todo el mundo, proporcionando una plataforma estable y segura para el procesamiento de materiales sensibles.
Características principales
- Arquitectura térmica multizona de precisión: El sistema emplea tres zonas de calentamiento controladas de forma independiente que abarcan una longitud total de 600 mm. Esta configuración permite la creación de gradientes térmicos precisos o una zona de temperatura constante extendida de 450 mm, ofreciendo una precisión térmica de ±1 °C para la síntesis de materiales altamente sensibles.
- Mecanismo dinámico de rotación e inclinación: Equipado con un motor de engranajes de CC de velocidad variable (0-10 RPM) y una función de inclinación eléctrica manual (hasta 30°), el sistema garantiza una agitación óptima del material y control del rendimiento. Este movimiento dinámico es esencial para lograr recubrimientos uniformes en partículas de polvo individuales durante los procesos de CVD y calcinación.
- Suministro de gas integrado de cuatro canales: Un sofisticado sistema de mezcla y suministro de gas con una interfaz de pantalla táctil digital permite la regulación precisa de hasta cuatro gases precursores o inertes distintos. Esto permite un control atmosférico complejo y reacciones químicas multietapa dentro de un solo ciclo de procesamiento.
- Aislamiento térmico superior: La cámara del horno está revestida con aislamiento fibroso de alúmina de alta pureza, que proporciona la máxima eficiencia energética y tasas de calentamiento rápidas mientras minimiza la pérdida de calor. Este aislamiento de grado técnico garantiza la integridad estructural a largo plazo y un rendimiento constante a temperaturas de hasta 1200 °C.
- Gestión avanzada de vacío y contaminación: El sistema incluye una bomba de vacío mecánica de alta resistencia junto con un filtro de escape de alta eficiencia y una trampa de vacío fría. Esta configuración protege el hardware de vacío de los subproductos de CVD y evita la contaminación del proceso, manteniendo una presión de cámara tan baja como 10-2 torr.
- Sistemas de control de grado industrial: Tres controladores PID programables gestionan el perfil térmico de cada zona de forma independiente. Para una mejor gestión de datos, el sistema se puede actualizar con controles de pantalla táctil y software basado en LabVIEW para registrar y graficar datos térmicos, asegurando una trazabilidad completa para la documentación de I+D.
- Ingeniería centrada en la seguridad: El horno está construido con una carcasa de doble pared y ventiladores de refrigeración para garantizar la seguridad del operador. Todos los componentes eléctricos están reconocidos por UL o Met, y el diseño del sistema incorpora una cubierta dividida para un enfriamiento rápido y un fácil acceso al tubo de procesamiento.
- Configuración de tubo versátil: La unidad incluye un tubo de cuarzo fundido de 130 mm de diámetro exterior equipado con cuatro paletas mezcladoras internas para maximizar la exposición del área superficial. Las bridas de sellado de acero inoxidable con válvulas de aguja y conectores de gas giratorios proporcionan un sello hermético para aplicaciones de alto vacío o atmósfera controlada.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Recubrimiento de materiales de batería | Aplicación de recubrimientos de película delgada sobre partículas de polvo de ánodo y cátodo (p. ej., recubrimiento de carbono sobre silicio). | Mejora la conductividad iónica y la vida útil en baterías de iones de litio. |
| Síntesis de nanotubos de carbono | Producción a gran escala de NTC mediante deposición química de vapor (CVD) sobre polvos catalizadores. | Garantiza un crecimiento uniforme y un alto rendimiento por lote. |
| Calcinación de cerámica | Calentamiento de precisión de polvos precursores cerámicos para inducir cambios de fase o reacciones químicas. | Evita la sinterización de partículas y garantiza la pureza de fase mediante rotación constante. |
| Producción de grafeno | Procesamiento en atmósfera controlada de polvos de grafito para sintetizar grafeno u óxido de grafeno. | La alta uniformidad térmica resulta en un espesor de capa consistente. |
| Preparación de catalizadores | Activación térmica e impregnación en fase gaseosa de estructuras de soporte de catalizadores. | Maximiza el área superficial activa mediante un contacto gas-sólido homogéneo. |
| Pulvimetalurgia | Sinterización y reducción de polvos metálicos en entornos de hidrógeno o vacío. | Logra estructuras metálicas de alta pureza con un tamaño de grano controlado. |
| Incrustación de nanocapas de silicio | Creación de grafito incrustado con nanocapas de silicio para aplicaciones de baterías de alta energía como se cita en la literatura de I+D. | Ofrece una síntesis escalable con repetibilidad de grado industrial. |
Especificaciones técnicas
| Categoría de especificación | Parámetro | Detalle TU-X11 |
|---|---|---|
| Rendimiento de temperatura | Temperatura máxima de funcionamiento | 1200 °C (< 1 hora) |
| Temperatura de funcionamiento continuo | 1100 °C | |
| Precisión de temperatura | ± 1 °C | |
| Arquitectura de calentamiento | Configuración de zona de calentamiento | Tres zonas: 150 mm / 300 mm / 150 mm (Total 600 mm/24") |
| Zona de temperatura constante | 450 mm (± 2 °C) | |
| Control de temperatura | 3 controladores PID programables independientes | |
| Especificaciones del tubo | Material del tubo de procesamiento | Cuarzo fundido (incluye paletas mezcladoras) |
| Dimensiones del tubo | 130 mm D.E. x 120 mm D.I. x 1600 mm L | |
| Velocidad de rotación | 0 - 10 RPM (Variable) | |
| Ángulo de inclinación | 0 - 30° | |
| Vacío y atmósfera | Sistema de suministro de gas | Controlador de flujo másico de 4 canales con pantalla táctil |
| Nivel de vacío | 10^-2 torr | |
| Componentes de vacío | Bomba mecánica, filtro de escape y trampa fría incluidos | |
| Sellado | Bridas SS316 con válvulas de aguja y conectores giratorios | |
| Construcción | Carcasa del horno | Doble carcasa con ventiladores de refrigeración |
| Aislamiento | Aislamiento fibroso de alúmina de alta pureza | |
| Rendimiento de producción | ~ 2 kg por lote | |
| Eléctrico | Requisito de potencia | 4 KW máx. |
| Voltaje de entrada | 208 - 240 VCA, monofásico, 50/60 Hz | |
| Cumplimiento | Certificación CE; NRTL/CSA opcional |
¿Por qué elegir el TU-X11?
- Camino escalable a la producción: Este equipo está diseñado específicamente como un paso intermedio rentable, permitiendo a los investigadores realizar la transición exitosa de los procesos de materiales desde pequeñas muestras de laboratorio hasta lotes a escala de producción de hasta 2 kg.
- Homogeneidad térmica inigualable: A diferencia de los hornos de tubo estáticos, el calentamiento de triple zona combinado con la rotación continua elimina los gradientes térmicos dentro del lecho de material, asegurando que cada partícula reciba el mismo tratamiento térmico.
- Solución CVD llave en mano: Al integrar el sistema de suministro de gas de 4 canales, la bomba de vacío y la trampa fría en un solo paquete, el sistema proporciona un entorno integral para la deposición química de vapor sofisticada sin necesidad de componentes adicionales de terceros.
- Integridad premium del material: El uso de cuarzo de alta pureza y aislamiento de alúmina de alta eficiencia garantiza que el entorno de procesamiento permanezca libre de contaminación metálica, protegiendo la integridad de los materiales electrónicos y de batería sensibles.
- Fiabilidad y soporte probados: Construido para soportar los rigores de la I+D industrial, este sistema está respaldado por una garantía integral y un equipo de soporte técnico dedicado a la consistencia operativa a largo plazo.
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