Horno de tubo
Horno tubular partido de seis zonas con tubo de alúmina y bridas de vacío para procesamiento térmico de alta temperatura de 1500 °C y CVD
Número de artículo: TU-67
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Descripción general del producto
Este horno tubular partido de seis zonas y alto rendimiento representa la cúspide de la ingeniería térmica para la ciencia de materiales moderna y la investigación y desarrollo industrial. Diseñado para operar a temperaturas de hasta 1500 °C, este sistema ofrece a los investigadores un control sin igual sobre los entornos térmicos, ya sea que el requisito sea una zona de temperatura perfectamente uniforme o un gradiente térmico altamente específico. Al integrar elementos calefactores avanzados con un diseño modular de cámara partida, el equipo facilita la carga y descarga rápida de muestras sin comprometer la integridad de configuraciones experimentales complejas o delicadas conexiones de vacío.
Diseñado principalmente para deposición química de vapor (CVD), recocido y sinterización, esta unidad presta servicio a industrias que abarcan desde la fabricación de semiconductores hasta la cerámica avanzada y las pruebas de materiales aeroespaciales. La versatilidad de la configuración de seis zonas permite simular procesos industriales complejos a escala de laboratorio, proporcionando los datos necesarios para ampliar la producción. Su capacidad para mantener tolerancias estrictas bajo vacío o atmósferas controladas lo convierte en una herramienta fundamental para laboratorios que amplían los límites del comportamiento de los materiales a alta temperatura.
La fiabilidad es el sello distintivo de este sistema de procesamiento térmico. Construido con componentes de alta resistencia y materiales refractarios de alúmina de alta pureza, el horno está diseñado para un funcionamiento continuo en entornos exigentes. Cada aspecto, desde las robustas varillas calefactoras de carburo de silicio hasta las bridas de vacío mecanizadas con precisión, se selecciona para garantizar repetibilidad y durabilidad a largo plazo. Los operadores pueden realizar experimentos de ciclo largo con plena confianza en la capacidad del sistema para mantener la pureza atmosférica y la estabilidad térmica, sesión tras sesión.
Características clave
- Control térmico independiente de seis zonas: La cámara de calentamiento se divide en seis zonas distintas (12" + 8" + 8" + 8" + 8" + 12"), cada una gestionada por su propio controlador dedicado. Esta configuración permite crear gradientes térmicos personalizados de hasta 100 °C/cm o una zona de temperatura uniforme excepcionalmente larga de 800 mm, brindando flexibilidad para diversos proyectos de investigación.
- Tubo de procesamiento de alúmina de alta pureza: Equipado con un tubo de alúmina de grado profesional de 60 mm de diámetro exterior y 1800 mm de longitud, el sistema ofrece una excelente resistencia química e integridad estructural a temperaturas extremas, garantizando que las muestras permanezcan libres de contaminación durante ciclos de alto calor.
- Instrumentación PID de precisión: Cada uno de los seis controladores digitales de temperatura cuenta con 30 segmentos programables. Esto permite una gestión minuciosa de las velocidades de rampa, tiempos de mantenimiento y etapas de enfriamiento. Con una precisión de ±1 °C, el sistema ofrece la exactitud exigida por procesos sensibles de semiconductores y metalurgia.
- Elementos calefactores avanzados de carburo de silicio: Utilizando 48 varillas de SiC de alta calidad, el horno logra un calentamiento rápido y mantiene una estabilidad de alta temperatura. Estos elementos se seleccionan específicamente por su longevidad y eficiencia en atmósferas oxidantes y neutras, superando a los elementos metálicos estándar en durabilidad a alta temperatura.
- Capacidad integrada de vacío y atmósfera: El sistema incluye bridas de acero inoxidable selladas al vacío con doble junta tórica de silicona de alta temperatura. Es capaz de alcanzar niveles de vacío de 10^-2 Torr con bombas mecánicas y hasta 10^-5 Torr con sistemas moleculares, lo que lo hace ideal para aplicaciones sensibles al oxígeno.
- Ingeniería de bisagra partida: El cuerpo del horno presenta un diseño partido que se abre longitudinalmente. Esto permite un fácil acceso al tubo de procesamiento y a la cámara interna de calentamiento, simplificando el proceso de limpieza, colocación de muestras y mantenimiento de los elementos calefactores sin desmontar todo el sistema de suministro de gas.
- Sistemas integrales de seguridad: La protección integrada contra sobrecalentamiento y termopar roto garantiza que el equipo se apague de forma segura en caso de fallo de un componente. Las alarmas visuales y sonoras notifican a los operadores de desviaciones de temperatura, permitiendo un funcionamiento sin supervisión durante ciclos de larga permanencia.
- Interfaz de comunicación ampliable: La inclusión de un puerto de comunicación RS485 permite integrar el horno con módulos de control basados en PC. Esto posibilita la supervisión remota, el registro de datos y la gestión de recetas complejas de tratamiento térmico mediante entornos de software centralizados.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| CVD / PECVD | Crecimiento de películas delgadas y nanomateriales como grafeno o nanotubos de carbono. | El control preciso de la dinámica de gases y de las zonas térmicas garantiza un crecimiento de película de alta calidad. |
| Recocido de semiconductores | Procesamiento a alta temperatura de obleas de silicio y semiconductores compuestos para reparar daños cristalinos. | El control multizona evita el choque térmico y garantiza la activación uniforme de los dopantes. |
| Sinterización por gradiente | Sinterización de polvos cerámicos o metálicos bajo una pendiente de temperatura conocida. | Permite a los investigadores estudiar el efecto de la temperatura sobre la densidad en una sola corrida. |
| Pruebas de catalizadores | Evaluación del rendimiento de catalizadores industriales bajo distintas condiciones térmicas y de gas. | El tubo de alúmina duradero resiste gases de proceso corrosivos y fatiga por alta temperatura. |
| Desgasificación de materiales | Eliminación de impurezas volátiles de materiales de alta pureza en un entorno de vacío. | La alta integridad del vacío, junto con la capacidad de 1500 °C, elimina contaminantes profundamente incrustados. |
| Pruebas de ciclado térmico | Ensayo de la durabilidad de componentes aeroespaciales o automotrices bajo calentamiento/enfriamiento repetidos. | Las rampas programables permiten una simulación precisa de los entornos operativos. |
Especificaciones técnicas
Para el horno de la serie TU-67, consulte los datos técnicos completos a continuación. Estas especificaciones reflejan la configuración estándar diseñada para entornos de laboratorio de alto rendimiento.
Potencia y rendimiento
| Parámetro | Especificación (TU-67) |
|---|---|
| Entrada de potencia | 22 KW |
| Voltaje de trabajo | AC 220V +/- 10%, trifásico, 50/60Hz |
| Requisitos de corriente | Se requiere disyuntor de 100 A |
| Temperatura máxima | 1500°C (por < 30 minutos) |
| Temperatura de operación continua | 800°C - 1400°C |
| Velocidad de calentamiento recomendada | ≤ 5°C/min |
| Precisión de temperatura | ± 1°C |
Zona de calentamiento y dimensiones del tubo
| Componente | Especificación (TU-67) |
|---|---|
| Material del tubo | Alúmina de alta pureza |
| Dimensiones del tubo | 60 mm D.E. x 51 mm D.I. x 1800 mm L |
| Número de zonas | 6 zonas independientes |
| Longitudes de zona individuales | 12" + 8" + 8" + 8" + 8" + 12" |
| Longitud total de la zona de calentamiento | 1422 mm (~56") |
| Zona de temperatura constante | 800 mm (± 5°C) sin separadores de zona |
| Gradiente térmico máximo | Hasta 100°C/cm (con espaciado interno) |
Instrumentación y vacío
| Característica | Detalles |
|---|---|
| Controladores de temperatura | 6 controladores PID digitales con 30 segmentos programables |
| Termopares | 6 tipo S (uno por zona) |
| Elementos calefactores | 48 varillas de carburo de silicio (SiC) grado 1500°C |
| Nivel de vacío (mecánico) | Hasta 10^-2 Torr |
| Nivel de vacío (molecular) | Hasta 10^-5 Torr |
| Comunicación | Puerto RS485 (módulo de control por PC opcional) |
| Funciones de seguridad | Protección contra termopar roto, alarma de sobretemperatura |
| Cumplimiento | Certificación CE (NRTL/UL/CSA disponibles bajo solicitud) |
Notas de operación
- Para operación en vacío, la temperatura no debe exceder 1300°C.
- Los caudales de gas deben mantenerse por debajo de 200 SCCM.
- El uso de un regulador de presión de dos etapas es obligatorio por seguridad del cilindro de gas.
- No utilice crisoles de grafito en contacto directo con el tubo de alúmina.
Por qué elegir TU-67
- Versatilidad térmica sin igual: La arquitectura de seis zonas del TU-67 brinda a los técnicos de laboratorio la capacidad única de personalizar perfiles térmicos que los hornos de una sola zona simplemente no pueden lograr, convirtiéndolo en la herramienta más flexible de su clase.
- Construcción industrial de alta resistencia: Al utilizar 48 varillas individuales de SiC y aislamiento de alúmina de alta densidad, este horno está diseñado para una larga vida útil y un mantenimiento mínimo, incluso cuando se somete a ciclos repetidos de 1500 °C.
- Precisión y estabilidad: La integración de termopares tipo S y una lógica PID de precisión garantiza que los datos de su investigación estén respaldados por condiciones térmicas estables y repetibles, reduciendo variables en experimentos complejos.
- Control atmosférico avanzado: Tanto si su proceso requiere alto vacío como un entorno específico de gas inerte, el sistema de bridas de alta calidad garantiza un entorno libre de fugas para reacciones químicas puras.
- Estándares de seguridad globales: Con certificación CE estándar y la opción de mejoras UL o CSA, este equipo cumple con los rigurosos requisitos de seguridad de las instituciones académicas y de investigación corporativa de primer nivel en todo el mundo.
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