Horno de tubo
Horno de tubo dividido multizona de 1200 °C con cuatro zonas y controladores de temperatura digitales independientes para tubos de procesamiento de una o dos pulgadas
Número de artículo: TU-44
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Descripción general del producto
Este sistema de calentamiento multizona de ingeniería de precisión proporciona capacidades sofisticadas de procesamiento térmico para la ciencia de materiales avanzados y la investigación y desarrollo industrial. Diseñado como un horno de tubo dividido de cuatro zonas, el equipo permite la creación de gradientes térmicos escalonados precisos o zonas de temperatura uniforme excepcionalmente largas mediante el ajuste independiente de la salida térmica de cuatro segmentos distintos de 100 mm. La consola de control de temperatura independiente garantiza que los componentes electrónicos estén protegidos del calor radiante, lo que mejora la fiabilidad a largo plazo y la estabilidad operativa de todo el sistema durante los ciclos de alta temperatura de hasta 1200 °C.
Ideal para el transporte en fase de vapor (VPT), la deposición química de vapor (CVD) y el transporte físico de vapor (PVT), esta unidad ofrece a los investigadores la flexibilidad de alojar tubos de procesamiento con diámetros exteriores de una o dos pulgadas. Su diseño de bisagra dividida facilita la carga y descarga de muestras y permite un enfriamiento rápido, lo que es esencial para ciertos procesos metalúrgicos y de crecimiento de películas delgadas. Al integrar un aislamiento de fibra de alúmina de alta pureza y elementos calefactores avanzados, el sistema logra una eficiencia energética notable mientras mantiene una temperatura superficial exterior fría para la seguridad del operador.
Construido para entornos de laboratorio exigentes, el equipo enfatiza la consistencia y la reproducibilidad. Cada una de las cuatro zonas se rige por su propio controlador digital dedicado, lo que permite perfiles de temperatura complejos que son esenciales para el crecimiento de cristales de alta calidad y la síntesis de materiales novedosos. Ya sea que se utilice en una configuración horizontal para el procesamiento estándar o se monte verticalmente para aplicaciones especializadas, la unidad ofrece la robustez y la precisión requeridas para la investigación industrial crítica y la caracterización de materiales de alto nivel.
Características principales
- Calentamiento de cuatro zonas controlado de forma independiente: El sistema cuenta con cuatro zonas de calentamiento separadas de 100 mm, cada una equipada con su propio controlador PID dedicado. Esta arquitectura permite a los usuarios establecer gradientes de temperatura específicos o extender la zona de temperatura constante hasta 250 mm con una precisión de ±1 °C.
- Aislamiento térmico avanzado y diseño de carcasa: Una carcasa de acero de doble capa integrada con tecnología de refrigeración por aire mantiene la temperatura de la superficie exterior por debajo de 60 °C. La cámara interna utiliza aislamiento de alúmina fibrosa de alta pureza que ahorra energía, minimiza la pérdida de calor y mejora los tiempos de respuesta de temperatura.
- Elementos calefactores de aleación de alto rendimiento: Equipado con elementos de aleación de Fe-Cr-Al de grado 1300 °C dopados con molibdeno, el horno garantiza un funcionamiento duradero y puede alcanzar temperaturas máximas de 1200 °C con velocidades de calentamiento rápidas de hasta 20 °C por minuto.
- Controladores digitales PID de precisión: La consola de control incluye cuatro unidades digitales individuales con control automático PID para calentamiento, enfriamiento y tiempos de mantenimiento. Cada controlador admite hasta 30 segmentos programables, lo que proporciona un control granular sobre secuencias térmicas complejas.
- Arquitectura de horno dividido: El diseño de bisagra dividida permite la apertura rápida del horno, lo que es crítico para configuraciones experimentales que requieren acceso rápido al tubo de procesamiento o para acelerar las velocidades de enfriamiento para templar materiales después del tratamiento a alta temperatura.
- Configuraciones de montaje versátiles: El módulo de calentamiento está diseñado para ser flexible, capaz de posicionarse horizontal o verticalmente según los requisitos experimentales específicos, como el crecimiento de cristales Bridgman vertical o los procesos CVD horizontales.
- Seguridad y monitoreo integrados: La protección incorporada contra el sobrecalentamiento y la rotura de termopares garantiza que el sistema se apague de forma segura en caso de falla, protegiendo tanto el equipo como las muestras sensibles dentro del tubo de procesamiento.
- Interfaces de comunicación escalables: Los puertos de comunicación RS485 estándar permiten la integración potencial con software de PC externo para monitoreo remoto, registro de datos y sincronización de programas complejos en todas las zonas de calentamiento.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| CVD / PECVD | Deposición química de vapor de películas delgadas y nanomateriales donde se requieren temperaturas precisas de evaporación y deposición de precursores. | Los gradientes térmicos precisos garantizan una cinética de reacción y una uniformidad de película óptimas. |
| Transporte físico de vapor | Recolección de cristales sintéticos mediante la vaporización de un material fuente a alta temperatura y su deposición en una zona más fría. | Cuatro zonas independientes permiten la diferencia de temperatura exacta necesaria para el crecimiento de cristales de alta pureza. |
| Tratamiento de recocido | Tratamiento térmico controlado de muestras metálicas y cerámicas para aliviar tensiones internas y modificar propiedades mecánicas. | El diseño dividido permite velocidades de enfriamiento controladas para lograr microestructuras de materiales específicas. |
| Dopaje de semiconductores | Difusión a alta temperatura de dopantes en obleas o sustratos semiconductores utilizando precursores gaseosos. | Las longitudes constantes de la zona de temperatura uniforme de hasta 250 mm garantizan la homogeneidad del lote. |
| Calcinación y sinterización | Procesamiento térmico de materiales catalizadores o polvos cerámicos a temperaturas de hasta 1100 °C. | El control digital garantiza ciclos térmicos repetibles para una calidad constante del lote de material. |
| Tratamiento térmico al vacío | Procesamiento de materiales sensibles bajo alto vacío o atmósferas inertes para evitar la oxidación. | Las bridas de vacío especializadas y los bloques térmicos admiten un funcionamiento seguro hasta 10-5 torr. |
| Crecimiento de cristales (Bridgman) | Empleo de orientación vertical para mover lentamente los materiales a través de un gradiente de temperatura para la formación de monocristales. | Las zonas de calentamiento modulares proporcionan la estabilidad de gradiente necesaria para un control constante de los límites de grano. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Especificación para TU-44 |
|---|---|
| Número de modelo | TU-44 |
| Estructura del horno | Carcasa de acero de doble capa con refrigeración por aire; Aislamiento de alúmina fibrosa de alta pureza |
| Temp. máxima de trabajo | 1200 ºC (< 1 hora, sin vacío) |
| Temperatura continua | 1100 ºC |
| Velocidad máx. de calentamiento | ≤ 20 ºC / min |
| Elemento calefactor | Aleación de Fe-Cr-Al de grado 1300 ºC dopada con Mo |
| Longitud total de la cámara de calentamiento | 400 mm |
| Configuración de zonas de calentamiento | Cuatro (4) zonas independientes, 100 mm cada una |
| Longitud de zona de temp. constante | Máx. 250 mm (± 1 °C) si las 4 zonas están a la misma temp. |
| Dif. máx. de temperatura entre zonas | 200 °C entre zonas adyacentes |
| Precisión de la temperatura | ± 1 ºC |
| Controladores de temperatura | 4 juegos de controladores PID digitales; 30 segmentos programables |
| Tipo de termopar | Cuatro termopares tipo K (uno por zona) |
| Voltaje y potencia | CA 110 V monofásico, 50/60 Hz, 30 A (3 KW máx.) |
| Nota eléctrica externa | Use un transformador de 5000 W para 208-240 V; nunca use un tomacorriente de pared NEMA 5-15/20R |
| Diámetro del tubo de procesamiento | Admite tubos de 1" o 2" de DE (longitud mín. 1000 mm) |
| Nivel máximo de vacío | ≤ 1000 °C para uso en vacío; < 0,2 bar para gas a baja presión |
| Certificaciones | Certificación CE (NRTL o CSA disponibles bajo pedido) |
| Comunicación | Puerto RS485 estándar (Software remoto opcional) |
Por qué elegirnos
- Flexibilidad térmica superior: La arquitectura de cuatro zonas proporciona un nivel de control de gradiente que es imposible con los sistemas de una sola zona, lo que la convierte en la opción preferida para la síntesis compleja en fase de vapor y el crecimiento de cristales de alta pureza.
- Arquitectura de control separable: Al aislar la electrónica de control en una consola separada, evitamos la deriva térmica de la electrónica y extendemos la vida útil de los controladores PID, lo que garantiza un rendimiento constante durante años de uso industrial.
- Ingeniería de precisión y calidad de construcción: Desde los elementos calefactores dopados con Mo hasta la carcasa de doble capa refrigerada por aire, cada componente de esta unidad se selecciona por su durabilidad en entornos exigentes de investigación y producción.
- Modular y personalizable: El sistema se puede adaptar fácilmente con bridas de vacío opcionales, medidores digitales y varios materiales de tubo, y es compatible con configuraciones experimentales tanto horizontales como verticales.
- Seguridad y cumplimiento: Con certificación CE completa y mecanismos de protección integrados para termopares y eventos de sobretemperatura, este equipo cumple con los rigurosos estándares de seguridad requeridos por los laboratorios e instalaciones de fabricación modernos.
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