Forno tubolare
Forno a tubo a zona singola, tubo al quarzo da 5 pollici, zona di riscaldamento da 36 pollici, flange per vuoto
Numero articolo: TU-31
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Panoramica del prodotto
Questo sistema di trattamento termico ad alte prestazioni è progettato per la ricerca avanzata sui materiali e per le applicazioni di trattamento termico industriale che richiedono una camera di reazione di grande diametro e una zona di riscaldamento lunga e uniforme. Progettata come forno a zona singola di tipo split, l'apparecchiatura consente un facile accesso al tubo di processo, facilitando il rapido carico e scarico dei campioni e semplificando le procedure di manutenzione. La sua principale proposta di valore risiede nella capacità di mantenere un ambiente termico altamente stabile fino a 1200°C, rendendolo uno strumento indispensabile per laboratori e impianti di produzione focalizzati sulla lavorazione dei semiconduttori, sulla metallurgia e sull'ingegneria ceramica.
L'apparecchiatura è specificamente ottimizzata per processi ad alta purezza, tra cui ricottura sottovuoto, diffusione in fase gassosa e sinterizzazione allo stato solido. Utilizzando un tubo al quarzo fuso da 5 pollici di diametro, questo sistema ospita substrati più grandi o volumi maggiori di piccoli campioni rispetto ai forni da laboratorio standard. È particolarmente adatto per la lavorazione di wafer da 4 pollici, fornendo la necessaria uniformità termica e il controllo dell'atmosfera richiesti per delicate procedure di ossidazione e drogaggio nell'industria elettronica.
L'affidabilità è al centro del design di questa unità. Costruito con componenti di grado industriale e un involucro in acciaio a doppio strato per impieghi gravosi, il sistema è in grado di funzionare continuamente in ambienti esigenti. L'integrazione di una tecnologia avanzata di raffreddamento ad aria garantisce che il guscio esterno rimanga sicuro al tatto anche durante i cicli ad alta temperatura, proteggendo sia l'operatore che l'infrastruttura di laboratorio circostante. Questa unità rappresenta un solido investimento per le organizzazioni che danno priorità alla precisione tecnica e alla coerenza operativa a lungo termine.
Caratteristiche principali
- Gestione precisa della temperatura: Il sistema utilizza un controller digitale certificato MET che offre 30 segmenti programmabili. Ciò consente un controllo meticoloso delle velocità di riscaldamento, delle velocità di raffreddamento e dei tempi di sosta, garantendo risultati ripetibili attraverso cicli termici complessi.
- Camera di processo al quarzo ad alta capacità: Dotata di un tubo al quarzo fuso con diametro esterno di 130 mm, l'unità offre un ambiente spazioso per esperimenti su larga scala. Il quarzo di alta qualità offre un'eccezionale resistenza agli shock termici e inerzia chimica per un controllo dell'atmosfera ad alta purezza.
- Isolamento termico avanzato: Viene utilizzato un isolamento in fibra di allumina ad alta purezza per massimizzare l'efficienza energetica. Questo materiale refrattario di alta qualità riduce al minimo la perdita di calore, consentendo al sistema di raggiungere e mantenere le temperature di picco con un minor consumo energetico.
- Robusto sistema di tenuta sottovuoto: L'apparecchiatura include una coppia di flange per vuoto in acciaio inossidabile 304 dotate di doppi O-ring in silicone ad alta temperatura. Questo assemblaggio garantisce una tenuta ermetica in grado di raggiungere livelli di vuoto fino a 10^-5 torr se abbinato a una pompa molecolare.
- Elementi riscaldanti per impieghi gravosi: Il forno è alimentato da elementi riscaldanti in lega Fe-Cr-Al drogati con molibdeno. Questi elementi sono progettati per la longevità e un'irradiazione di calore costante, anche se sottoposti a frequenti cicli ad alta temperatura.
- Sicurezza e monitoraggio integrati: Una funzione PID auto-tune integrata, accoppiata alla protezione da sovratemperatura e agli allarmi per termocoppia interrotta, consente un funzionamento sicuro e senza supervisione. Un manometro integrato fornisce il monitoraggio in tempo reale dell'ambiente interno del tubo.
- Ingegneria del forno split: Il design a cerniera divisa dell'involucro consente l'apertura della metà superiore del forno, fornendo accesso immediato alla zona di riscaldamento e al tubo al quarzo. Questa caratteristica è fondamentale per il raffreddamento rapido o per il posizionamento preciso dei componenti interni.
- Porta di comunicazione scalabile: Dotato di una porta di comunicazione RS485, il sistema può essere integrato nelle reti di laboratorio per il monitoraggio remoto e la registrazione dei dati, supportando i moderni standard dell'industria 4.0 per la tracciabilità digitale.
- Raffreddamento esterno efficiente: Un involucro in acciaio a doppio strato con raffreddamento ad aria attivo mantiene la temperatura della superficie esterna al di sotto dei 60°C, garantendo un ambiente di lavoro confortevole e proteggendo l'elettronica interna dall'affaticamento termico.
- Ambiente di processo personalizzabile: L'unità supporta vari ingressi e uscite di gas tramite valvole a spillo sulle flange, consentendo ai ricercatori di introdurre gas protettivi o reattivi come azoto, argon o gas di formatura durante il processo di riscaldamento.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Ossidazione semiconduttori | Crescita di strati di ossido su wafer di silicio da 4 pollici in un ambiente controllato di ossigeno ad alte temperature. | L'elevata uniformità termica garantisce uno spessore dell'ossido costante su tutta la superficie del wafer. |
| Ricottura sottovuoto | Rilascio delle tensioni interne in leghe metalliche o componenti in vetro mediante riscaldamento in un ambiente ad alto vuoto per prevenire l'ossidazione. | Previene lo scolorimento della superficie e mantiene la purezza del materiale grazie a una tenuta ermetica superiore. |
| Ricerca CVD | Utilizzato come camera di reazione per la deposizione chimica da vapore di grafene, nanotubi di carbonio o rivestimenti a film sottile. | Il grande diametro del tubo da 5" consente un'elevata stabilità del flusso di gas precursore e la lavorazione di substrati più grandi. |
| Sinterizzazione ceramica | Consolidamento di compatti in polvere ceramica in componenti densi e ad alta resistenza a temperature fino a 1100°C. | La precisa programmazione a 30 segmenti previene shock termici e crepe durante le fasi critiche di raffreddamento. |
| Drogaggio per diffusione | Introduzione di impurità droganti nei materiali semiconduttori tramite diffusione in fase gassosa o da fonte solida. | Il design del forno split consente un rapido raffreddamento o una temporizzazione precisa del processo di diffusione. |
| Calcinazione dei materiali | Decomposizione termica delle materie prime per rimuovere le frazioni volatili o avviare cambiamenti di fase. | L'isolamento in fibra di allumina fornisce la stabilità termica necessaria per cicli di calcinazione di lunga durata. |
| R&S materiali per batterie | Sintesi e trattamento termico di polveri catodiche o anodiche sotto atmosfere di gas inerte. | La gestione del gas integrata e il monitoraggio della pressione garantiscono una lavorazione sicura di chimiche sensibili per batterie. |
| Sinterizzazione in atmosfera | Trattamento termico di leghe speciali in ambienti di azoto o argon per ottenere proprietà metallurgiche specifiche. | Le affidabili valvole di ingresso/uscita gas e le flange SS304 garantiscono un'atmosfera pura e priva di perdite. |
Specifiche tecniche
| Categoria di specifica | Dettagli dei parametri (Modello: TU-26) |
|---|---|
| Configurazione zona di riscaldamento | Design a forno split a zona singola |
| Temperatura operativa max. | 1200°C (per durate < 5 ore) in atmosfera inerte |
| Temp. operativa continua | 1100°C |
| Lunghezza zona di riscaldamento | 880 mm (circa 34,6 pollici) |
| Zona a temperatura costante | 240 mm (±1°C) |
| Velocità di riscaldamento | ≤ 20°C al minuto |
| Elementi riscaldanti | Lega Fe-Cr-Al drogata con Mo |
| Tubo di processo standard | Quarzo fuso: 130 mm DE x 120 mm DI x 1400 mm L |
| Dimensioni tubo opzionali | Disponibili diametri da 80 mm e 100 mm |
| Controllo temperatura | Controller PID certificato MET, 30 segmenti programmabili |
| Precisione temperatura | ± 1°C |
| Termocoppia | Tipo K |
| Potenza in uscita | 7,0 KW |
| Tensione in ingresso | AC 208-240V monofase, 50/60 Hz |
| Livello di vuoto | 10^-2 torr (pompa meccanica); fino a 10^-5 torr (pompa molecolare) |
| Flange per vuoto | Una coppia SS304 con doppi O-ring in silicone e valvole a spillo |
| Struttura dell'involucro | Acciaio a doppio strato con raffreddamento ad aria (temp. superficie ≤ 60°C) |
| Materiale isolante | Allumina fibrosa ad alta purezza con rivestimento refrattario |
| Comunicazione | Porta RS485 (software MTS02-Y opzionale e pacchetto laptop) |
| Caratteristiche di sicurezza | Protezione sovratemperatura, allarme termocoppia interrotta, PID auto-tune |
Perché scegliere TU-26
- Stabilità termica comprovata: Questo sistema è progettato per fornire una zona a temperatura costante altamente coerente di 240 mm, assicurando che i campioni sperimentino condizioni termiche uniformi durante l'intero ciclo di lavorazione.
- Qualità costruttiva premium: Dall'isolamento in allumina ad alta purezza alle flange per vuoto in acciaio inossidabile 304, ogni componente è selezionato per la sua capacità di resistere ai rigori della R&S industriale ad alta temperatura.
- Integrazione versatile: Con opzioni per flange scorrevoli, controller Eurotherm avanzati (precisione ±0,1°C) e kit di pompe per vuoto specializzati, questa apparecchiatura può essere personalizzata per soddisfare i requisiti specifici di qualsiasi laboratorio di scienza dei materiali.
- Ingegneria orientata alla sicurezza: L'involucro in acciaio a doppio strato e i sistemi di allarme avanzati offrono tranquillità, consentendo una lavorazione di lunga durata senza supervisione costante, aumentando la produttività operativa della struttura.
- Scalabile per l'industria: La combinazione di un grande tubo al quarzo da 5 pollici e una robusta erogazione di potenza rende questo forno adatto sia alla ricerca accademica iniziale che alla produzione industriale in piccoli lotti.
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