Forno ad atmosfera
Forno a camera a atmosfera di idrogeno da 1200°C con 5 lati riscaldati e camera da 64L
Numero articolo: TU-QF27
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Panoramica del prodotto
Questo sistema di trattamento termico ad alte prestazioni è un forno a camera specializzato, progettato per la sintesi dei materiali e il trattamento termico in un ambiente controllato di idrogeno. In grado di raggiungere temperature fino a 1200ºC, l'apparecchiatura offre una soluzione robusta per ricercatori e ingegneri industriali che lavorano con complesse reazioni di riduzione. Integrando un corpo in acciaio inox sigillato sottovuoto con un avanzato camice di raffreddamento ad acqua, l'unità garantisce un funzionamento stabile in condizioni di pressione positiva, proteggendo al contempo l'integrità strutturale del forno durante i cicli ad alta temperatura.
I principali casi d'uso di questo sistema riguardano la preparazione di materiali avanzati che richiedono un'atmosfera rigorosamente ridotta, come i composti del fosforo e le leghe di titanio. Oltre ai processi ricchi di idrogeno, l'apparecchiatura è sufficientemente versatile da gestire trattamenti termici in atmosfera di gas inerti, ossigeno o miscele di gas non infiammabili. Questa flessibilità la rende uno strumento fondamentale per i laboratori che si occupano di metallurgia, sviluppo di semiconduttori e ricerca sui catalizzatori, dove purezza atmosferica e precisione termica sono requisiti imprescindibili.
L'affidabilità è al centro del progetto di questa unità. Dotata di elementi riscaldanti industriali in lega Kanthal Fe-Cr-Al e di una configurazione di riscaldamento multi-lato, offre un'eccezionale uniformità di temperatura sull'intera camera da 64 litri. L'isolamento in allumina fibrosa ad alta purezza e il rivestimento riflettente in Al2O3 massimizzano l'efficienza energetica, garantendo prestazioni costanti anche nei programmi di R&S più impegnativi. L'inclusione di un sistema dedicato di combustione dell'H2 e di valvole automatiche di sicurezza di arresto offre la fiducia operativa necessaria per gestire gas infiammabili in un ambiente di laboratorio professionale.
Caratteristiche principali
- Configurazione di riscaldamento superiore su cinque lati: A differenza dei forni standard che riscaldano solo da due o tre direzioni, questo sistema utilizza elementi riscaldanti a sinistra, a destra, in basso, sul retro e sul fronte. Questa copertura completa garantisce la distribuzione della temperatura più uniforme possibile all'interno della camera di riscaldamento, fondamentale per proprietà dei materiali costanti nella lavorazione in batch.
- Integrazione avanzata della sicurezza per l'idrogeno: L'apparecchiatura è dotata di un sistema integrato di controllo della combustione dell'idrogeno. Un dispositivo di accensione integrato incenerisce il gas in flusso e monitora la temperatura del bruciatore; se il sistema rileva un guasto della fiamma, la valvola di alimentazione H2 viene automaticamente chiusa per prevenire l'accumulo di gas e garantire la sicurezza dell'impianto.
- Gestione avanzata di vuoto e pressione: La struttura a doppio strato in acciaio inox è progettata per la massima integrità del vuoto e la sicurezza, capace di mantenere una pressione positiva fino a 0,06 MPa e un vuoto fino a -0,09 MPa. Ciò consente rigorosi protocolli di spurgo e un controllo preciso dell'ambiente interno.
- Isolamento termico di alta qualità: La camera è rivestita con isolamento in allumina fibrosa 1500-grade a risparmio energetico e ricoperta da uno strato riflettente in Al2O3 ad alta purezza. Questa scelta progettuale riduce la dispersione di calore verso l'ambiente esterno, accelera le rampe di temperatura e abbassa in modo significativo i costi energetici operativi.
- Regolazione PID della temperatura di precisione: Utilizzando un sofisticato controllore PID con 30 segmenti programmabili, il forno consente complesse fasi di riscaldamento, raffreddamento e mantenimento. Il sistema mantiene una precisione di temperatura di ±1°C, fornendo profili termici ripetibili essenziali per la validazione scientifica.
- Elementi riscaldanti Kanthal di grado industriale: L'unità impiega fili resistivi Kanthal Fe-Cr-Al di grado 1300°C, noti per l'eccezionale resistenza all'ossidazione e la stabilità a lungo termine sotto cicli ad alta temperatura, garantendo tempi di inattività minimi per la sostituzione degli elementi.
- Infrastruttura di raffreddamento integrata: Un robusto camice di raffreddamento ad acqua protegge la porta frontale e le flange di tenuta, mentre un guscio esterno raffreddato ad aria mantiene le temperature superficiali esterne sicure per gli operatori. È incluso un refrigeratore d'acqua a ricircolo da 16L/min per preservare l'integrità delle guarnizioni del vuoto.
- Controllo completo del flusso gas: Due misuratori di flusso grandi e indipendenti (per N2 e H2) sono montati sul pannello frontale, consentendo agli operatori di passare senza soluzione di continuità dallo spurgo con gas inerte all'introduzione attiva di idrogeno con elevata precisione volumetrica.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio principale |
|---|---|---|
| Sintesi di leghe di titanio | Lavorazione di leghe a base di Ti in atmosfera ridotta per prevenire ossidazione e contaminazione da azoto. | Superiore integrità strutturale e purezza delle leghe trattate. |
| Attivazione dei catalizzatori | Attivazione meccanochimica e termica di catalizzatori per la riduzione della CO2 e applicazioni per l'energia verde. | Controllo preciso degli stati di riduzione e della morfologia superficiale. |
| Produzione di fosforo | Sintesi di materiali al fosforo raffinati che richiedono riduzione ad alta temperatura in ambienti H2 sicuri. | Rischio di esplosione ridotto al minimo con sensori integrati per la combustione dell'H2. |
| Metallurgia delle polveri | Sinterizzazione di polveri metalliche sotto gas inerti o riducenti per ottenere alta densità. | L'elevata uniformità della temperatura evita debolezze strutturali localizzate. |
| Supporto CVD/PECVD | Funziona come base termica per processi di deposizione chimica da vapore che utilizzano vari gas precursori. | Gestione adattabile dei gas e capacità di tenuta del vuoto per R&S personalizzata. |
| Ricottura dei semiconduttori | Trattamento termico di precisione dei componenti wafer in atmosfera non ossidante. | La precisione di ±1°C previene stress termici e variazioni del drogaggio. |
| Cocottura ceramica | Lavorazione ad alta temperatura di ceramiche avanzate in condizioni atmosferiche controllate. | La capacità da 64L consente lotti di grandi dimensioni con risultati uniformi. |
Specifiche tecniche
| Parametro | Dettagli delle specifiche per TU-QF27 |
|---|---|
| Numero articolo | TU-QF27 |
| Dimensioni della camera | 400mm x 400mm x 400mm (~16" x 16" x 16") |
| Volume totale | 64 litri |
| Metodo di riscaldamento | Riscaldamento su 5 lati (sinistra, destra, inferiore, posteriore, frontale) |
| Elementi riscaldanti | Filo resistivo Kanthal Fe-Cr-Al di grado 1300°C |
| Temperatura massima | 1200°C |
| Velocità di riscaldamento | Consigliata: ≤ 10°C/min; Max: 20°C/min |
| Precisione della temperatura | ± 1°C |
| Zona uniforme (centro 250mm) | ± 1°C (zona cubica) |
| Zona uniforme (centro 300mm) | ± 5°C (zona cubica) |
| Carico massimo del campione | 35 kg |
| Integrità del vuoto | Fino a -0.09 Mpa |
| Limite di pressione positiva | Fino a 0.06 Mpa |
| Intervalli dei misuratori di flusso | N2: 0–3.5 L/min; H2: 0–3.5 L/min |
| Sistema di raffreddamento | Refrigeratore d'acqua a ricircolo da 16 L/min per le guarnizioni; guscio raffreddato ad aria |
| Alimentazione elettrica | 10 KW; 208-240V trifase, 50/60Hz (380V-460V opzionale) |
| Controllore | FA-YD518P-AG PID con 30 segmenti e auto-tuning |
| Comunicazione | Porta PC DB9 predefinita; opzioni LabVIEW/Eurotherm disponibili |
| Conformità | Certificato CE; certificato MET (controllore) |
Perché scegliere questo forno
- Uniformità termica senza pari: Il design di riscaldamento su 5 lati è progettato specificamente per processi critici in cui anche pochi gradi di variazione possono compromettere le caratteristiche del materiale. Questo sistema offre una zona cubica di 250mm con precisione di ±1°C.
- Progettazione orientata alla sicurezza: La lavorazione con idrogeno comporta rischi intrinseci. Questa unità gestisce tali rischi tramite sensori di fiamma integrati, valvole di arresto automatico e un camice a doppia parete raffreddato ad acqua progettato per gestire in sicurezza la pressione positiva.
- Costruzione commerciale robusta: Progettato per i rigori della R&S industriale, l'uso di elementi Kanthal e dell'isolamento di grado 1500 garantisce che questo forno sia un investimento a lungo termine con requisiti di manutenzione ridotti.
- Lavorazione ad alta capacità: La camera da 64 litri e la capacità di carico di 35 kg consentono campioni di dimensioni maggiori o sintesi in batch, colmando il divario tra esperimenti di laboratorio su piccola scala e produzione su scala pilota.
- Efficienza energetica: I rivestimenti riflettenti in Al2O3 e l'isolamento fibroso ad alta densità riducono al minimo la radiazione termica verso l'ambiente di laboratorio, abbassando i costi delle utenze e migliorando il comfort degli operatori.
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