Horno de tubo
Horno de tubo de alta temperatura de 1700 °C con sistema de bomba turbomolecular de alto vacío y mezclador de gas con controlador de flujo másico multicanal
Número de artículo: TU-83
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Descripción del producto
Este sistema de procesamiento térmico de alto rendimiento está diseñado para aplicaciones de ciencia de materiales avanzada e investigación industrial que requieren temperaturas extremas y condiciones atmosféricas de ultra alta pureza. Al integrar un horno de tubo de alúmina de 1700 °C con una estación de vacío turbomolecular de alto rendimiento y un módulo de suministro de gas de flujo másico de precisión, el equipo proporciona una solución llave en mano para procesos complejos de deposición química de vapor (CVD), difusión y sinterización. El diseño robusto garantiza que los investigadores puedan lograr resultados altamente repetibles mientras mantienen la integridad de muestras sensibles bajo un nivel de vacío de hasta 10^-5 Torr.
Dirigida a la fabricación de semiconductores, el desarrollo aeroespacial y la ingeniería de cerámica avanzada, esta unidad cierra la brecha entre la experimentación de laboratorio y la producción a escala piloto. Su arquitectura versátil permite el control preciso de múltiples especies de gases, lo que lo convierte en una herramienta esencial para crear películas delgadas, nanocables y materiales 2D complejos. Todo el conjunto está montado sobre un carro móvil de alta resistencia, lo que permite una fácil reubicación y una integración perfecta en salas blancas o espacios de trabajo de laboratorio existentes sin necesidad de instalaciones permanentes complejas.
La fiabilidad es el núcleo del diseño de este horno. Al utilizar elementos calefactores de disiliciuro de molibdeno (MoSi2) de primera calidad y una cámara refractaria de alúmina de alta pureza, el sistema está construido para soportar los rigurosos ciclos térmicos requeridos para la I+D industrial. La inclusión de una carcasa de acero de doble capa con refrigeración por ventilador integrada garantiza que las temperaturas de la superficie externa permanezcan seguras para los operadores incluso durante operaciones a alta temperatura. Este énfasis en la seguridad, combinado con el control PID de alta precisión y componentes de vacío de ingeniería alemana, proporciona la consistencia operativa a largo plazo que exigen los equipos de adquisiciones profesionales y los investigadores principales.
Características principales
- Rango térmico excepcional: Este sistema alcanza una temperatura máxima de calentamiento de 1650 °C con una temperatura de trabajo continua de 1600 °C, impulsado por ocho elementos calefactores de MoSi2 de alta calidad posicionados específicamente para una uniformidad térmica óptima.
- Integración de ultra alto vacío: Equipado con una bomba turbomolecular Pfeiffer original, el sistema alcanza una presión final de <1E-7 mbar, lo que facilita un entorno libre de oxígeno crítico para la síntesis de materiales de alta pureza y procesos sensibles a la contaminación.
- Control de flujo másico de precisión: La estación de mezcla de gas integrada cuenta con 2 a 4 canales de controladores de flujo másico (MFC) digitales, lo que permite la entrega exacta de gases de proceso como nitrógeno, helio o hidrógeno con alta repetibilidad y supervisión mediante pantalla táctil digital.
- Lógica de control PID avanzada: El controlador de temperatura utiliza un sistema de resistencia de disparo por ángulo de fase con limitación de corriente con 30 segmentos programables, manteniendo una precisión de ±1 °C en toda la rampa de calentamiento.
- Ingeniería de cámara robusta: El horno utiliza un tubo de procesamiento de alúmina de alta pureza de 60 mm de diámetro exterior y una cámara refractaria de alúmina de alta pureza para minimizar la pérdida térmica y evitar la contaminación cruzada química durante los ciclos de alta temperatura.
- Gestión inteligente del vacío: La estación de alto vacío cuenta con una operación de un solo botón para la bomba de diafragma y la turbobomba, con velocidades de giro controladas por el sistema que se ajustan automáticamente según el nivel de vacío y las tasas de fuga.
- Protocolos de seguridad mejorados: Un mecanismo de autoprotección incorporado monitorea las condiciones de sobrecalentamiento y sobrecorriente, ralentizando o deteniendo automáticamente la turbina si las tasas de fuga exceden los umbrales operativos seguros para evitar daños en la bomba.
- Opciones de interfaz flexibles: El sistema incluye un puerto de comunicación RS485 y es compatible con kits de software avanzados para control remoto desde PC, integración con LabVIEW y registro de datos completo para auditorías de garantía de calidad.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Deposición química de vapor (CVD) | Síntesis de películas delgadas y nanomateriales como grafeno o nanotubos de carbono utilizando precursores de gas controlados. | El control estequiométrico preciso de las proporciones de gas garantiza la uniformidad de la película y estructuras de red de alta calidad. |
| Dopaje de semiconductores | Introducción de impurezas en obleas semiconductoras a altas temperaturas para modificar las propiedades eléctricas. | La integridad del alto vacío evita la oxidación o contaminación no deseada del sustrato semiconductor. |
| Sinterización de cerámicas | Consolidación de compactos de polvo cerámico en componentes estructurales densos y de alta resistencia a temperaturas de hasta 1600 °C. | Las zonas térmicas estables y los tubos de alúmina de alta pureza evitan que las impurezas debiliten la matriz cerámica. |
| Pruebas de aleaciones aeroespaciales | Someter aleaciones avanzadas a entornos térmicos extremos bajo vacío para simular condiciones de gran altitud o espacio. | La rampa de temperatura precisa y la estabilidad del vacío imitan los entornos hostiles encontrados en el vuelo orbital. |
| Metalurgia de polvos | Tratamiento térmico de polvos metálicos para crear piezas complejas mediante unión en estado sólido sin alcanzar el punto de fusión. | El entorno de vacío elimina los gases atmosféricos que causan fragilidad u oxidación superficial en metales reactivos. |
| Recocido de ópticas | Alivio de tensiones internas en vidrio óptico especializado o cristales mediante fases de enfriamiento lentas y controladas. | El controlador PID programable de 30 pasos permite tasas de enfriamiento extremadamente ajustadas para evitar choques térmicos. |
Especificaciones técnicas
Especificaciones principales del horno (TU-83)
| Parámetro | Detalle técnico |
|---|---|
| Elementos calefactores | 8 piezas de disiliciuro de molibdeno (MoSi2) de grado 1800 °C |
| Temperatura máxima | 1650 °C |
| Temperatura de trabajo continua | 1600 °C |
| Tubo de procesamiento estándar | Alúmina de alta pureza, 60 mm D.E. x 1000 mm L |
| Longitud de la zona de calentamiento | 457 mm (18") |
| Zona de temperatura constante | 150 mm (6") con ±1 °C de precisión |
| Tasa de calentamiento | ≤ 5 °C/min |
| Precisión de temperatura | ±1 °C |
| Tipo de termopar | Tipo B (Platino-Rodio) |
| Consumo de energía | 6.0 kW |
| Voltaje de entrada | AC 208-240V monofásico, 50/60Hz |
| Dimensiones del horno | 550 x 380 x 520 mm |
Especificaciones de la estación de alto vacío
| Parámetro | Detalle técnico |
|---|---|
| Fabricante de la bomba | Pfeiffer Vacuum (Alemania) |
| Tasa de flujo de nitrógeno | 33 L/s |
| Presión final | <1E-8 mbar (estado libre de fugas) |
| Rango de trabajo | 1000 mbar a <1E-7 mbar |
| Interfaz de control | LCD digital con funcionalidad de inicio/parada de un botón |
| Sistemas de protección | Autoprotección contra sobrecalentamiento y sobrecorriente |
| Dimensiones del carro | 600(L) x 600(A) x 700(H) mm |
| Medidor de vacío | Sensor digital con monitoreo de presión en tiempo real |
Sistema de control de flujo de gas másico (MFC)
| Parámetro | Detalle técnico |
|---|---|
| Número de canales | 2 canales (estándar), hasta 4 canales (opcional) |
| Material de la válvula | Acero inoxidable 316 |
| Tamaño del tanque de mezcla | Φ80 x 120 mm |
| Límite de tasa de flujo | < 200 SCCM (configuración estándar) |
| Interfaz de control | Pantalla táctil a color de 6" con modo conmutable remoto para PC |
| Válvulas de seguridad | Válvulas de aguja de precisión y manómetros mecánicos incluidos |
Por qué elegir este sistema de alta temperatura
Esta solución integrada representa una inversión significativa en la capacidad del laboratorio, ofreciendo un nivel de precisión y fiabilidad que los componentes independientes no pueden igualar. Al alojar el horno, la estación de vacío y la unidad de mezcla de gas en una única plataforma móvil diseñada, el sistema elimina la compleja resolución de problemas a menudo asociada con configuraciones de múltiples proveedores. El uso de componentes de primera calidad, como la bomba turbomolecular Pfeiffer alemana y los elementos de MoSi2 de alto grado, garantiza que el sistema mantenga la consistencia operativa durante años de uso intensivo en entornos de I+D industrial.
Además, el sistema está diseñado pensando en la escalabilidad y la personalización. Ya sea que necesite canales de gas adicionales para CVD complejo de precursores múltiples o controladores de temperatura mejorados de Eurotherm para compatibilidad con LabVIEW, esta arquitectura se adapta a sus requisitos de investigación específicos. El diseño con certificación CE y la opción de certificación NRTL/UL/CSA brindan a los equipos de adquisiciones la confianza de que este equipo cumple con los más altos estándares internacionales de seguridad y calidad. Esto no es solo un horno, sino un entorno de procesamiento térmico completo diseñado para los desafíos de ciencia de materiales más exigentes.
Comuníquese con nuestro equipo de ventas técnicas hoy mismo para obtener una cotización detallada o para discutir una configuración personalizada adaptada a sus requisitos de investigación específicos.
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