Horno de tubo
Horno de tubo de tres zonas con tubo de cuarzo de 11 o 15 pulgadas y bridas abisagradas para tratamiento térmico en atmósfera de vacío
Número de artículo: TU-40
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Descripción general del producto
Este horno de tubo dividido de tres zonas de alto rendimiento representa un referente en ingeniería de procesamiento térmico, diseñado específicamente para satisfacer las exigentes demandas de la investigación en ciencia de materiales y el I+D industrial. Al integrar una cámara de procesamiento de cuarzo de gran diámetro con zonas de calefacción de control preciso, el equipo proporciona una plataforma estable y versátil para tratamientos térmicos complejos. El valor principal de este sistema radica en su capacidad para mantener una uniformidad térmica excepcional en una longitud considerable, algo fundamental para el éxito de procesos delicados como la deposición química de vapor (CVD) y el recocido.
Los casos de uso principales de este equipo abarcan varios sectores de alta tecnología, entre ellos la fabricación de semiconductores, la investigación en almacenamiento de energía y la cerámica avanzada. Es especialmente eficaz para el recocido de obleas de gran formato (hasta 12 pulgadas), los procesos de difusión y la síntesis de muestras a granel en entornos de atmósfera de gas o vacío estrictamente controlados. El equipo está diseñado para soportar el funcionamiento continuo a temperaturas de hasta 1100 °C, por lo que es un elemento básico para laboratorios que estudian el ordenamiento estructural del carbono dopado con nitrógeno o el desarrollo de catalizadores de nueva generación.
Construido con componentes industriales de alta resistencia, este sistema ofrece una fiabilidad incomparable en entornos de alto rendimiento. La inclusión de actuadores motorizados para la tapa garantiza un acceso suave y repetible a la cámara de calefacción, reduciendo el riesgo de golpes mecánicos en el tubo de cuarzo y mejorando la seguridad del operador. Tanto si se utiliza para la síntesis de materiales académica como para estudios de escalado industrial, el equipo ofrece resultados consistentes y reproducibles bajo los ciclos térmicos más exigentes, generando total confianza en la integridad de los materiales procesados.
Características clave
- Gestión de temperatura de tres zonas de precisión: Este sistema utiliza tres controladores PID programables independientes para gestionar tres zonas de calefacción separadas de 300 mm. Esta configuración permite crear gradientes térmicos específicos o una amplia zona de temperatura constante de alta uniformidad de hasta 600 mm, lo que garantiza resultados consistentes en lotes grandes o sustratos largos.
- Cámaras de procesamiento de cuarzo de gran formato: Los compradores pueden elegir entre tubos de cuarzo de 11 y 15 pulgadas de diámetro exterior. Estos tubos de cuarzo fundido de alta pureza ofrecen una excelente inercia química y resistencia al choque térmico, permitiendo una monitorización visual clara del estado de la muestra durante las reacciones a alta temperatura sin comprometer la integridad del vacío.
- Actuación motorizada automatizada de la tapa: El horno cuenta con un par de actuadores motorizados de alto par que abren y cierran el conjunto de tapa dividida. Esta elección de ingeniería elimina la carga física de la operación manual y garantiza que la pesada tapa del horno se coloque con precisión, protegiendo el aislamiento interno de fibra cerámica y el tubo de cuarzo de impactos accidentales.
- Tecnología avanzada de calefacción con SiC: Equipado con 42 elementos de calefacción de carburo de silicio (SiC) de alto rendimiento, el equipo alcanza velocidades de calentamiento rápidas de hasta 10 °C/min. Estos elementos están colocados estratégicamente para proporcionar un calor radiante equilibrado, lo que contribuye a la capacidad del sistema para alcanzar una temperatura de funcionamiento máxima de 1200 °C en tareas de corta duración.
- Bridas abisagradas herméticas para el control de atmósfera: El horno está equipado con un par de bridas abisagradas de acero inoxidable selladas con elastómero. Este diseño facilita la carga y descarga rápida de muestras, al tiempo que mantiene un sellado robusto para niveles de vacío de hasta 10^-4 torr cuando se utiliza con una bomba turbo de alta capacidad y bloques térmicos adecuados.
- Arquitectura robusta de seguridad y refrigeración: Una carcasa de acero de doble capa integrada con refrigeración por aire forzado garantiza que la temperatura de la superficie exterior se mantenga por debajo de los 70 °C incluso durante el funcionamiento a máxima potencia. Esto protege al personal del laboratorio y al equipo circundante, al tiempo que mantiene la eficiencia del aislamiento térmico de fibra de alúmina refractaria interno.
- Opciones de control personalizables: Aunque los modelos estándar cuentan con control PID de 30 segmentos con una precisión de ±1 °C, el equipo se puede actualizar con controladores Eurotherm serie 3000. Estas unidades opcionales proporcionan una precisión de ±0,1 °C y protocolos de comunicación avanzados RS-485 para el registro de datos complejo y la monitorización remota de procesos en entornos de Industria 4.0.
- Puertos integrados de gas y vacío: Las bridas de acero inoxidable incluyen una amplia gama de puertos, entre ellos válvulas de aguja, manómetros y conexiones de vacío KF40. Esto permite una integración perfecta con sistemas de suministro de gas y bombas de vacío, facilitando la medición de temperatura in situ y la manipulación precisa de la atmósfera.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Recocido de obleas de semiconductores | Tratamiento térmico de obleas de silicio de 8" o 12" para reparar daños en la red o activar dopantes. | La uniformidad de temperatura superior evita la deformación de la oblea y garantiza propiedades eléctricas consistentes en toda la superficie. |
| Síntesis de nanoestructuras de carbono | Grafitización a alta temperatura de carbono dopado con nitrógeno para la producción de catalizadores. | El control preciso a 1100 °C optimiza la estabilidad de los sitios de grupos Co-N y mejora la conductividad eléctrica. |
| Deposición química de vapor (CVD) | Crecimiento de películas finas y materiales 2D en sustratos de gran área usando precursores gaseosos. | El control de tres zonas permite temperaturas independientes para la evaporación de precursores y la zona de deposición. |
| Desarrollo de baterías de estado sólido | Sinterización de electrolitos cerámicos y electrodos compuestos bajo gas inerte. | El gran diámetro del tubo permite procesar varios conjuntos de muestras o células prototipo de gran formato en una sola ejecución. |
| Metalurgia avanzada | Tratamiento térmico de vidrios metálicos a granel o aleaciones de alta entropía bajo alto vacío. | Las bridas abisagradas herméticas mantienen entornos de alta pureza, evitando la oxidación durante las fases críticas de enfriamiento. |
| Investigación de sales fundidas | Estudio del comportamiento físico y químico de sales fundidas para aplicaciones nucleares o solares. | El tubo de cuarzo transparente permite la monitorización visual en tiempo real de las fases de sal y la posición del crisol. |
| Pruebas de materiales refractarios | Prueba de la resistencia térmica de cerámicas aeronáuticas o industriales a temperaturas altas sostenidas. | Los elementos de calefacción robustos de SiC proporcionan la durabilidad necesaria para ciclos térmicos de larga permanencia. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Especificación (TU-40-11) | Especificación (TU-40-15) |
|---|---|---|
| Suministro eléctrico | 480 VCA, 3 fases, 50/60 Hz, 40 A | 480 VCA, 3 fases, 50/60 Hz, 40 A |
| Potencia nominal total | 30 kVA | 30 kVA |
| Zonas de calefacción | 3 zonas (300 mm + 300 mm + 300 mm) | 3 zonas (300 mm + 300 mm + 300 mm) |
| Longitud total de calefacción | 900 mm | 900 mm |
| Longitud de temperatura constante | 600 mm (@ +/- 5 °C @ 800 °C) | 600 mm (@ +/- 5 °C @ 800 °C) |
| Dimensiones del tubo de cuarzo | 279 DE x 269 DI x 1860 L mm (11" DE) | 381 DE x 371 DI x 1860 L mm (15" DE) |
| Temperatura máxima de funcionamiento | 1200 °C (< 30 min) | 1200 °C (< 30 min) |
| Temperatura de funcionamiento continuo | 1100 °C (Presión ambiente) | 1100 °C (Presión ambiente) |
| Temperatura de funcionamiento en vacío | 900 °C (Máxima en vacío) | 900 °C (Máxima en vacío) |
| Velocidad de calentamiento | Recomendado ≤ 5 °C/min; Máximo 10 °C/min | Recomendado ≤ 5 °C/min; Máximo 10 °C/min |
| Elementos de calefacción | 42 elementos de carburo de silicio (SiC) | 42 elementos de carburo de silicio (SiC) |
| Precisión de control de temperatura | Estándar: +/- 1 °C; Eurotherm opcional: +/- 0.1 °C | Estándar: +/- 1 °C; Eurotherm opcional: +/- 0.1 °C |
| Nivel de vacío (soporte) | < 5e-2 torr (bloques de alúmina) | < 5e-2 torr (bloques de alúmina) |
| Nivel de vacío (turbo) | < 1e-4 torr (bloques de cuarzo) | < 1e-4 torr (bloques de cuarzo) |
| Termopar | Tipo K | Tipo K |
| Tipo de brida | Bridas abisagradas de acero inoxidable con juntas tóricas de silicona | Bridas abisagradas de acero inoxidable con juntas tóricas de silicona |
| Sistema de refrigeración | Acero de doble capa con refrigeración por aire | Acero de doble capa con refrigeración por aire |
¿Por qué elegir nuestro horno de tubo de tres zonas?
- Precisión térmica de grado industrial: La arquitectura PID de múltiples zonas proporciona el control granular necesario para proyectos de I+D de alto riesgo. Al permitir el ajuste independiente de las zonas de precalentamiento, procesamiento y enfriamiento, este sistema garantiza que su síntesis de materiales se mantenga reproducible y científicamente válida.
- Diseñado para alto rendimiento: Con una enorme cámara de procesamiento de 11 o 15 pulgadas, este horno supera las limitaciones del equipo de laboratorio estándar. Salva la brecha entre la experimentación a pequeña escala y la producción piloto, ofreciendo el volumen necesario para el procesamiento de obleas de 8 a 12 pulgadas.
- Normativas de construcción y seguridad superiores: Desde la tapa motorizada que evita el desgaste mecánico hasta el sistema de refrigeración de doble carcasa que protege a los operadores, cada elemento está diseñado para una larga vida útil. El uso de aislamiento de alúmina refractaria de primera calidad y elementos de SiC de alta densidad refleja un compromiso con la durabilidad de grado industrial.
- Integridad atmosférica versátil: Tanto si su proceso requiere gas inerte de alta pureza como un entorno de vacío profundo, las bridas herméticas abisagradas proporcionan una solución fiable y fácil de usar. La flexibilidad para cambiar entre vacío y atmósfera sin cambiar el hardware convierte a este equipo en un activo versátil para cualquier laboratorio de ciencia de materiales.
- Personalización y soporte inigualables: Reconocemos que cada proyecto de investigación tiene requisitos únicos. Desde portadores de obleas de cuarzo opcionales hasta sistemas de control Eurotherm actualizados y configuraciones de potencia personalizadas, ofrecemos el soporte técnico necesario para adaptar este sistema a su flujo de trabajo específico.
Nuestro equipo de ingenieros está listo para ayudarle a configurar la solución térmica ideal para sus aplicaciones de materiales avanzados. Contáctenos hoy mismo para una consulta técnica o un presupuesto formal.
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