Vacuum Distillation Furnace
Forno per purificazione e distillazione sotto vuoto di Indio da 20 kg
Numero articolo: TU-ZL05
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Panoramica del prodotto
Il forno per distillazione sotto vuoto da 20 kg è un sistema di trattamento termico specializzato progettato per la raffinazione ad alta purezza di metalli rari e preziosi. Sfruttando i principi della volatilizzazione e condensazione frazionata sotto vuoto profondo o atmosfera inerte controllata, questo forno orizzontale a camera divisa separa le impurità da materie prime metalliche pregiate come indio, stagno, gallio e zinco. Il risultato è un prodotto purificato che raggiunge livelli di purezza da 6N a 8N (99,9999%–99,999999%), rendendolo uno strumento indispensabile per la ricerca su materiali avanzati e la produzione industriale.
Questo sistema è progettato specificamente per laboratori, università e impianti di produzione su piccola scala che necessitano della purificazione in batch di metalli critici per applicazioni nel settore dei semiconduttori, optoelettronica e leghe speciali. Casi d'uso tipici includono la raffinazione dell'indio per bersagli di sputtering ITO, il recupero del gallio da scarti di produzione e la produzione di stagno di grado elettronico per saldature senza piombo. La capacità del crogiolo di 20 kg raggiunge un equilibrio ottimale tra produttività e precisione, permettendo ai team di R&S di scalare i processi senza compromettere la purezza o il controllo.
Costruito per funzionare continuamente in ambienti gravosi, il forno integra un sistema di riscaldamento a induzione a media frequenza IGBT, un gruppo di pompaggio per alto vuoto e un meccanismo motorizzato di raccolta per condensazione. L'interfaccia intuitiva con touchscreen PLC e controllo di accesso multilivello garantisce cicli di lavorazione riproducibili salvaguardando i parametri critici. Ogni componente è selezionato per affidabilità a lungo termine, dalla camera a spessore maggiorato alle superfici di tenuta di grado industriale, dando agli operatori sicurezza su risultati consistenti e di alta integrità ciclo dopo ciclo.
Caratteristiche principali
- Controllo preciso della temperatura: Il forno utilizza il riscaldamento a induzione a media frequenza IGBT con un algoritmo PID multizona per mantenere l'uniformità della temperatura lungo tutto il crogiolo. Un intervallo di lavoro compreso tra 700 e 1250°C può essere esteso fino a 1350°C utilizzando un crogiolo in grafite, permettendo una distillazione precisa di materiali con intervalli di ebollizione ristretti.
- Vuoto finale elevato: Un sistema di vuoto a doppio stadio raggiunge una pressione finale ≤6,7×10⁻³ Pa (misurata a freddo, in condizioni pulite e senza isolamento). Questo ambiente di vuoto profondo sopprime ossidazioni e degassaggi indesiderati, un fattore critico per raggiungere purezza 6N+ nell'indio e metalli simili.
- Compatibilità con gas inerti: Le porte di alimentazione gas integrate permettono lo spurgo con azoto o argon fino a 0,03 MPa. Il funzionamento in atmosfera protettiva previene l'ossidazione dei metalli reattivi durante il riscaldamento e il raffreddamento, preservando l'integrità del materiale.
- Torre di condensazione motorizzata: Il collettore di condensazione integrato è montato su un sollevatore elettrico, che permette la regolazione fine della distanza tra la superficie del fuso e la zona di condensazione. Questa geometria regolabile ottimizza il trasferimento di massa e migliora l'efficienza di separazione per diversi sistemi metallici.
- Crogioio di grande volume: Un robusto crogiolo in grafite ospita fino a 20 kg di materiale (calcolati per una densità di 7,8 g/cm³). La grafite ad alta purezza minimizza la contaminazione e resiste a ripetuti cicli termici, rendendolo adatto sia per prove di R&S che per produzione su scala pilota.
- Automazione con touchscreen: Un touchscreen industriale da 14 pollici gestisce un sistema di controllo basato su PLC con gestione delle ricette, analisi dei dati in tempo reale e registrazione degli allarmi. I livelli di autorizzazione utente proteggono le impostazioni critiche permettendo allo stesso tempo agli operatori di seguire protocolli standardizzati.
- Costruzione robusta a carter diviso: L'apertura a conchiglia garantisce accesso completo alla camera interna per il carico, la pulizia e la manutenzione. La costruzione in acciaio inossidabile con flange lavorate a precisione garantisce stabilità termica e integrità del vuoto a lungo termine.
- Sistema di raccolta integrato: Una vaschetta dedicata per la raccolta del materiale distillato semplifica il recupero del metallo condensato ad alta purezza, riducendo i rischi di manipolazione e contaminazione incrociata tra i batch.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Purificazione di indio per bersagli ITO | La materia prima di indio grezzo viene riscaldata sotto vuoto per volatilizzare le impurità, lasciando indio da 6N a 8N per la produzione di bersagli di sputtering in ossido di indio e stagno (ITO). L'ITO è un componente fondamentale per display a pannello piatto, celle solari e schermi touch. | Fornisce indio di grado semiconduttore che garantisce elevata trasmittanza e bassa resistività nelle pellicole conduttive trasparenti. |
| Devolatilizzazione e raffinazione dello stagno | Questo forno rimuove zinco, piombo, antimonio e altri contaminanti volatili dallo stagno per produrre metallo di grado elettronico (≥99,99% Sn) utilizzato nelle saldature senza piombo e nei materiali di interconnessione avanzati. | Fornisce stagno a basso contenuto di impurità costante che soddisfa le specifiche di grado elettronico JIS e ASTM. |
| Recupero di gallio da scarti | Il gallio recuperato da slurry di taglio per semiconduttori composti o fonti LEC esaurite viene purificato tramite distillazione sotto vuoto, riportandolo a qualità 6N+ per il riutilizzo nella produzione di wafer GaAs o GaN. | Riduce i costi delle materie prime e mantiene una filiera di approvvigionamento del gallio a ciclo chiuso. |
| Distillazione di zinco per applicazioni batteristiche | Lo zinco ad alta purezza è essenziale per le batterie alcaline e zinco-aria a lunga durata. La distillazione sotto argon elimina tracce di cadmio, ferro e piombo, ottenendo zinco adatto per la produzione di polvere di grado elettrodico. | Ottiene zinco di grado batteristico con una contaminazione da metalli pesanti minima. |
| Separazione di terre rare e metalli secondari | Metalli come tellurio, antimono o bismuto sono spesso presenti insieme in minerali complessi; questa unità può distillare sequenzialmente questi elementi controllando temperatura e vuoto, isolando ciascuno con elevata selettività. | Permette la valorizzazione di flussi multielemento che altrimenti sarebbero difficili da separare. |
| Sviluppo di processi in scala R&S | Università e laboratori di ricerca e sviluppo aziendali utilizzano il forno per studiare cinetiche di evaporazione, comportamento della condensazione e purificazione di leghe in un ambiente riproducibile e strumentato. | Offre la flessibilità necessaria per svolgere esperimenti diversi con registrazione precisa dei dati per pubblicazioni e scalatura. |
| Materia prima per composti per semiconduttori | Gallio, indio o arsenico ultra puri vengono preparati per la sintesi di semiconduttori III-V come InP o GaAs. È richiesta una contaminazione inferiore a ppb, ottenuta tramite cicli di distillazione a più stadi. | Garantisce purezza di grado elettronico per applicazioni di crescita di cristalli epitassiali. |
| Devolatilizzazione di leghe personalizzate | Le leghe speciali utilizzate nel settore aerospaziale o nella produzione di dispositivi medici contengono spesso elementi volatili indesiderati introdotti durante la fusione. La distillazione sotto vuoto rimuove questi elementi, migliorando le prestazioni meccaniche e la resistenza alla corrosione. | Migliora la qualità della lega e riduce i rischi di guasto nei componenti critici. |
Specifiche tecniche
| Parametro | Specifica |
|---|---|
| Modello | TU-ZL05 |
| Alimentazione | 380V ±10%, 3-fasi, 50Hz |
| Potenza di induzione | 45 kW IGBT a media frequenza |
| Temperatura massima di esercizio | ≤1250°C (fino a 1350°C con crogiolo in grafite, funzionamento continuo) |
| Intervallo di controllo della temperatura | 700 – 1250°C (standard); 700 – 1350°C con crogiolo in grafite |
| Capacità del crogiolo | 20 kg (calcolata per densità materiale 7,8 g/cm³) |
| Vuoto finale | ≤6,7 × 10⁻³ Pa (freddo, pulito, senza isolamento crogiolo) |
| Atmosfera protettiva | Azoto o argon, ≤0,03 MPa |
| Raccolta per condensazione | Sollevatore motorizzato con altezza regolabile; collettore di condensazione dedicato |
| Raccolta materiale distillato | Vassoio di raccolta integrato |
| Sistema di controllo | PLC con touchscreen da 14 pollici e gestione delle autorizzazioni utente |
| Costruzione camera | Camera orizzontale divisa (design a conchiglia) |
Perché scegliere questo prodotto
- Progettazione robusta a camera divisa: Il design con apertura orizzontale semplifica manutenzione e movimentazione dei materiali, minimizzando i tempi di inattività e garantendo robustezza meccanica a lungo termine in ambienti di produzione a ciclo di lavoro elevato.
- Output di purezza 6N–8N costante: Riscaldamento IGBT di precisione, vuoto profondo e controllo di processo automatizzato si combinano per fornire un'efficienza di separazione eccezionale, soddisfacendo in modo affidabile i requisiti di purezza più severi dei produttori di semiconduttori e dispositivi elettronici.
- Automazione avanzata e sicurezza: Il touchscreen PLC con accesso utente a livelli blocca le ricette convalidate, riduce l'errore umano e fornisce tracciabilità completa dei batch, un vantaggio fondamentale per le industrie regolamentate e i sistemi di qualità.
- Personalizzabile per processi specializzati: Dagli upgrade a crogiolo in grafite alla programmazione di atmosfera personalizzata, questo forno può essere adattato a esigenze di purificazione uniche, comprese sequenze di distillazione multimetallo e l'integrazione con linee di glovebox.
- Supporto ingegneristico globale: Installato in importanti istituti di ricerca e impianti industriali di tutto il mondo, questa soluzione è supportata da team tecnici reattivi che offrono servizi di installazione, formazione e ottimizzazione dei processi.
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