Horno de tubo
Horno de tubo de vacío de alta temperatura de tres zonas térmicas para CVD y sinterización de materiales
Número de artículo: TU-GS06
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Descripción del producto
Este horno de tubo de tres zonas térmicas de alto rendimiento está diseñado para ofrecer lo último en flexibilidad de procesamiento térmico para la investigación avanzada en ciencia de materiales y la producción industrial. Al utilizar tres secciones de calentamiento controladas de forma independiente, el equipo permite la creación de una zona isotérmica significativamente más larga y estable, o el establecimiento de gradientes de temperatura precisos necesarios para procesos complejos de deposición química de vapor (CVD) y sublimación. La configuración horizontal, combinada con una sofisticada carcasa de doble capa, garantiza que la superficie externa permanezca fría al tacto mientras mantiene temperaturas internas de hasta 1700 °C en la zona central.
Diseñado para entornos industriales y de laboratorio exigentes, este sistema es una opción primordial para universidades, institutos de investigación y empresas mineras. Destaca en la sinterización a alta temperatura, el recocido al vacío y los experimentos en atmósfera controlada. La integración de aislamiento de fibra de alúmina policristalina de alta pureza y elementos calefactores avanzados proporciona velocidades de calentamiento y enfriamiento rápidas, lo que mejora significativamente el rendimiento y la eficiencia energética. Esta unidad está construida para ofrecer resultados consistentes y repetibles, asegurando que los datos de investigación críticos y los lotes de producción cumplan con los estándares de calidad más estrictos.
La fiabilidad es el núcleo de este sistema de procesamiento térmico. Cada componente, desde las bridas de vacío de acero inoxidable hasta los controladores PID de precisión, ha sido seleccionado para una durabilidad a largo plazo bajo operación continua. El diseño robusto maneja niveles de vacío de hasta 10-3 Pa y admite una variedad de atmósferas, incluidos gases reductores e inertes. Ya sea que realice tratamientos térmicos rutinarios o síntesis de materiales complejos, este equipo proporciona la precisión técnica y la integridad estructural necesarias para la investigación y el desarrollo de alto nivel.
Características principales
- Calentamiento de tres zonas controlado independientemente: El equipo cuenta con tres secciones de calentamiento separadas que pueden ajustarse a diferentes temperaturas. Esto permite a los usuarios compensar la pérdida de calor en los extremos del tubo, lo que resulta en un campo de temperatura constante ultra amplio o un gradiente térmico personalizado para aplicaciones de transporte de vapor.
- Configuración avanzada de doble elemento: Para lograr un rendimiento óptimo en un amplio rango de temperatura, el sistema utiliza varillas de carburo de silicio (SiC) de alta calidad en las zonas exteriores (Zonas 1 y 3) y varillas de silicio molibdeno (MoSi2) de alta pureza en la zona central (Zona 2), lo que permite una operación estable hasta 1700 °C.
- Sistema de control de software de precisión: Equipado con un termostato programable japonés Shimaden FP93, el horno ofrece 40 segmentos de control de temperatura. La interfaz de comunicación integrada permite el monitoreo en tiempo real desde una PC, el registro de datos y el trazado de curvas, garantizando una trazabilidad completa de los ciclos térmicos.
- Sellado al vacío de alto rendimiento: El horno utiliza tecnología de junta tórica de silicona de doble capa y bridas de acero inoxidable para mantener una estanqueidad excepcional. El sistema está diseñado para mantener la presión de vacío durante más de 12 horas sin deflexión, soportando procesos sensibles a altos niveles de vacío.
- Aislamiento térmico superior: La cámara está revestida con fibra policristalina de alúmina de primera calidad, conocida por su alta reflectividad, baja masa térmica y resistencia a la contracción. Esto garantiza un campo de temperatura equilibrado y evita el desprendimiento de polvo, manteniendo la pureza del entorno de procesamiento.
- Protecciones de seguridad integrales: Un interruptor de viaje incorporado corta automáticamente la energía cuando se abre la cubierta del horno. Además, la unidad incluye protección contra fugas, alarmas de sobretemperatura y disyuntores automáticos para proteger tanto al operador como a los componentes internos.
- Manejo robusto de gases: El sistema incluye un caudalímetro de flotador estándar para una entrega precisa de gas. Los usuarios pueden actualizar a controladores de flujo másico digitales (caudalímetros de protón) para una gestión de atmósfera automatizada y más precisa durante los procesos de CVD o reducción.
- Control de tiristor activado por desplazamiento de fase: Este método avanzado de regulación de potencia garantiza una entrega de energía suave a los elementos calefactores, extendiendo su vida útil y proporcionando transiciones de temperatura más estables en comparación con la conmutación estándar de encendido/apagado.
- Durabilidad estructural: La inclusión de soportes de brida especializados elimina el estrés mecánico en el tubo de proceso de corindón causado por el peso del hardware de vacío, extendiendo significativamente la vida útil de los consumibles.
- Interfaces de brida versátiles: Las bridas estándar de acero inoxidable están equipadas con puertos para medidores de vacío, fuelles KF25 y válvulas de gas, ofreciendo un enfoque modular para la configuración del sistema según las diferentes necesidades experimentales.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Deposición química de vapor (CVD) | Síntesis de nanotubos de carbono, grafeno y películas delgadas utilizando precursores en fase gaseosa. | Control preciso sobre la descomposición del gas y las tasas de deposición en el sustrato. |
| Recocido por difusión | Homogeneización a 1000 °C de Fe-Ni-Cu y otras aleaciones avanzadas para eliminar tensiones internas. | La uniformidad excepcional evita desviaciones en la tasa de difusión y garantiza la consistencia estructural. |
| Injerto de nanotubos de carbono | Crecimiento de nanotubos en haces de fibra de carbono a gran escala para refuerzo de materiales compuestos. | Mantiene la temperatura catalítica óptima en toda la longitud del haz de fibras. |
| Dopaje con nitrógeno | Introducción precisa de átomos de nitrógeno en materiales semiconductores o estructuras de carbono. | El control independiente de zonas permite proporciones de dopaje y cinéticas de reacción personalizadas. |
| Sinterización al vacío | Consolidación de polvos cerámicos o metálicos en un entorno de alta pureza y sin aire. | Evita la oxidación y resulta en una mayor densidad y pureza de la pieza sinterizada final. |
| Tratamiento térmico en atmósfera | Procesamiento de materiales bajo entornos de gas reductor (ej. hidrógeno) o inerte (ej. argón). | El sellado seguro y el control de flujo permiten condiciones atmosféricas estables y seguras. |
| Pruebas isotérmicas de alta temperatura | Pruebas de estabilidad térmica a largo plazo de materiales a una temperatura constante. | La configuración de tres zonas elimina el enfriamiento por pérdida en los extremos, proporcionando un centro de horno útil más largo. |
| Crecimiento de cristales | Utilización de gradientes de temperatura para transporte de vapor o crecimiento de cristales tipo Bridgman. | Los gradientes térmicos altamente estables y ajustables facilitan la formación de cristales de alta calidad. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | TU-GS06-I | TU-GS06-II | TU-GS06-III |
|---|---|---|---|
| Temperatura máxima | Zona 1: 1400 °C / Zona 2: 1700 °C / Zona 3: 1400 °C | Zona 1: 1400 °C / Zona 2: 1700 °C / Zona 3: 1400 °C | Zona 1: 1400 °C / Zona 2: 1700 °C / Zona 3: 1400 °C |
| Temperatura nominal | Zona 1: 1350 °C / Zona 2: 1700 °C / Zona 3: 1350 °C | Zona 1: 1350 °C / Zona 2: 1700 °C / Zona 3: 1350 °C | Zona 1: 1350 °C / Zona 2: 1700 °C / Zona 3: 1350 °C |
| Dimensiones del tubo (DE x L) | Diámetro 60 mm x 1500 mm | Diámetro 80 mm x 1500 mm | Diámetro 100 mm x 1500 mm |
| Elementos calefactores | Z1/Z3: Varillas SiC; Z2: Varillas MoSi2 | Z1/Z3: Varillas SiC; Z2: Varillas MoSi2 | Z1/Z3: Varillas SiC; Z2: Varillas MoSi2 |
| Tipo de termopar | Tipo S (Z1/Z3) / Tipo B (Z2) | Tipo S (Z1/Z3) / Tipo B (Z2) | Tipo S (Z1/Z3) / Tipo B (Z2) |
| Potencia nominal | 10 KW | 10 KW | 10 KW |
| Voltaje / Fase | 380 V / Trifásico | 380 V / Trifásico | 380 V / Trifásico |
| Velocidad de calentamiento | Recomendado ≤10 °C/min (Máx ≤20 °C/min) | Recomendado ≤10 °C/min (Máx ≤20 °C/min) | Recomendado ≤10 °C/min (Máx ≤20 °C/min) |
| Precisión de control | ± 1 ℃ | ± 1 ℃ | ± 1 ℃ |
| Longitud de calentamiento | 210 mm por zona | 210 mm por zona | 210 mm por zona |
| Longitud de temperatura constante | 80-100 mm por zona | 80-100 mm por zona | 80-100 mm por zona |
| Material de la cámara | Fibra de alúmina policristalina | Fibra de alúmina policristalina | Fibra de alúmina policristalina |
| Tipo de disparador | Disparador por desplazamiento de fase | Disparador por desplazamiento de fase | Disparador por desplazamiento de fase |
| Nivel de vacío (estándar) | Aprox. 10 Pa (Bomba 2XZ-2) | Aprox. 10 Pa (Bomba 2XZ-2) | Aprox. 10 Pa (Bomba 2XZ-2) |
| Nivel de vacío (alto) | Hasta 10-3 Pa (Sistema molecular) | Hasta 10-3 Pa (Sistema molecular) | Hasta 10-3 Pa (Sistema molecular) |
| Controlador | Shimaden FP93 (40 programas) | Shimaden FP93 (40 programas) | Shimaden FP93 (40 programas) |
| Temperatura de superficie | ≤ 45 ℃ | ≤ 45 ℃ | ≤ 45 ℃ |
¿Por qué elegir este horno de tres zonas?
- Uniformidad térmica superior: Al permitir el ajuste independiente de tres zonas de calentamiento separadas, este sistema compensa la disipación de calor natural en los extremos del tubo, proporcionando un área de procesamiento isotérmico significativamente más grande y precisa que las alternativas de una sola zona.
- Ingeniería de precisión y calidad de construcción: Desde los tiristores SEMIKRON hasta los controladores japoneses Shimaden, cada componente eléctrico crítico proviene de fabricantes líderes en la industria para garantizar la fiabilidad operativa y la precisión a largo plazo.
- Seguridad y monitoreo integrados: La combinación de interruptores de seguridad mecánicos, protección contra fugas eléctricas y monitoreo de software de PC en tiempo real crea un entorno seguro para la experimentación a alta temperatura, reduciendo el riesgo de fallas en el equipo o pérdida de muestras.
- Opciones personalizables de atmósfera y vacío: Ya sea que su proceso requiera una bomba mecánica para vacío de rutina o una bomba molecular importada de Alemania para entornos de alta pureza, este sistema puede adaptarse con sistemas de vacío específicos y controladores de flujo de gas para cumplir con sus especificaciones exactas.
- Mayor longevidad de los consumibles: Nuestro exclusivo sistema de soporte de brida evita daños en el tubo de corindón al soportar el peso del hardware de sellado de acero inoxidable, un punto común de falla en diseños de menor calidad.
Este equipo representa una inversión premium en las capacidades de procesamiento térmico de sus instalaciones, diseñado para soportar los rigores de la I+D industrial mientras ofrece una precisión inigualable. Comuníquese con nuestro equipo de ingeniería hoy mismo para obtener una cotización formal o para discutir una configuración personalizada para su aplicación específica en ciencia de materiales.
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