Forno tubolare
Forno a tubo di quarzo a tre zone con miscelatore di gas a 3 canali, pompa per vuoto e manometro per vuoto anticorrosione
Numero articolo: TU-43
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Panoramica del prodotto
Questo sistema di trattamento termico ad alte prestazioni è progettato per applicazioni avanzate di sintesi dei materiali e deposizione chimica da vapore (CVD) che richiedono un controllo atmosferico preciso. Integrando un'architettura di riscaldamento a tre zone con un sofisticato collettore di erogazione del gas e una suite di monitoraggio del vuoto, l'attrezzatura fornisce una soluzione "chiavi in mano" per complesse attività di ricerca e sviluppo. La sua principale proposta di valore risiede nella capacità di creare gradienti termici personalizzati o zone isoterme estese, fondamentali per la crescita di nanotubi, nanofili e materiali 2D di alta qualità come il grafene.
Destinata a laboratori di R&S specializzati, produttori di semiconduttori e centri industriali di scienza dei materiali, l'unità eccelle in processi come il drogaggio per diffusione, la ricottura e i trattamenti termici in atmosfera. Il design del sistema privilegia la flessibilità, consentendo ai ricercatori di miscelare fino a tre gas precursori con alta precisione mantenendo uno stretto controllo sulle pressioni interne. Che venga utilizzato per la produzione di semiconduttori in piccoli lotti o per l'esplorazione accademica dei materiali, questo sistema garantisce risultati coerenti e ripetibili attraverso vari profili di temperatura e ambienti chimici.
Costruita per l'affidabilità in condizioni gravose, l'attrezzatura presenta un robusto involucro in acciaio a doppio strato con tecnologia di raffreddamento ad aria avanzata, garantendo che l'esterno rimanga sicuro al tatto anche durante cicli ad alta temperatura di lunga durata. Ogni componente, dall'isolamento in fibra di allumina ad alta purezza ai sensori di vuoto anticorrosione, è stato selezionato per offrire la massima longevità e stabilità operativa. Gli utenti possono fare affidamento su questa attrezzatura per prestazioni costanti in ambienti chimici aggressivi, rendendola una pietra miliare per i laboratori focalizzati sulla prossima generazione di scienza dei materiali.
Caratteristiche principali
- Riscaldamento a tre zone controllato indipendentemente: Il sistema presenta tre zone di riscaldamento distinte che possono essere programmate in modo indipendente, consentendo la creazione di gradienti di temperatura precisi o di una zona isoterma eccezionalmente lunga fino a 25 pollici (63,5 cm), garantendo un trattamento termico uniforme per campioni grandi o multipli.
- Miscelazione di gas a tre canali integrata: Un carrello mobile per l'erogazione del gas include tre misuratori di portata a lettura diretta compatti e quattro manometri, consentendo il monitoraggio simultaneo e la miscelazione precisa di un massimo di tre gas diversi per processi CVD complessi o in atmosfera reattiva.
- Monitoraggio del vuoto anticorrosione: Dotato di un manometro a diaframma capacitivo Pirani con testa del sensore rivestita in ceramica, il sistema fornisce misurazioni del vuoto accurate anche in presenza di gas aggressivi o corrosivi, prolungando significativamente la vita dell'hardware di monitoraggio.
- Automazione PID avanzata: Tre controller di temperatura di precisione utilizzano il controllo automatico PID con 30 segmenti programmabili, consentendo una gestione meticolosa dei tassi di riscaldamento, dei tassi di raffreddamento e dei tempi di sosta con una precisione di ±1°C.
- Ambiente di reazione in quarzo ad alta purezza: Il tubo in quarzo fuso da 80 mm di diametro offre un'eccellente resistenza agli shock termici e inerzia chimica, fungendo da camera di reazione priva di contaminazioni, essenziale per mantenere l'integrità della sintesi di materiali ad alta purezza.
- Design della camera divisibile: L'involucro del forno presenta un'architettura a copertura divisibile, che facilita il raffreddamento rapido dopo il processo e consente una facile installazione o sostituzione del tubo di reazione senza smontare l'intero gruppo di riscaldamento.
- Suite di sicurezza completa: I meccanismi di protezione integrati includono allarmi di surriscaldamento, rilevamento di termocoppia interrotta e interruzioni per sovratemperatura, consentendo un funzionamento sicuro e incustodito durante cicli termici a lunga sosta.
- Prestazioni del vuoto robuste: La pompa per vuoto a palette rotative da 120 L/min inclusa, accoppiata a flange e valvole per vuoto in acciaio inossidabile, consente al sistema di raggiungere e mantenere livelli di vuoto fino a 10^-2 torr, con stabilità su periodi di 24 ore.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Ricerca CVD | Sintesi di nanotubi di carbonio (CNT) e grafene utilizzando precursori idrocarburici. | Rapporti di gas precisi e uniformità termica garantiscono una morfologia cristallina coerente. |
| Drogaggio di semiconduttori | Diffusione di droganti in wafer di silicio o semiconduttori composti ad alte temperature. | Le zone indipendenti consentono un controllo preciso della pressione di vapore e delle profondità di diffusione. |
| Sintesi di vapori corrosivi | Sintesi di materiali come CoP/MoS2 che coinvolgono vapori di fosforo e zolfo. | Il manometro anticorrosione e il tubo di quarzo inerte resistono all'erosione chimica durante le reazioni. |
| Ricottura in atmosfera | Distensione e raffinamento della struttura cristallina sotto azoto o argon inerti. | Il controllo a tripla zona previene shock termici e garantisce una crescita uniforme dei grani. |
| Deposizione di film sottili | Deposizione in fase vapore di rivestimenti funzionali su substrati metallici o ceramici. | Il monitoraggio in tempo reale della pressione del gas e delle portate garantisce il controllo dello spessore dello strato. |
| Crescita di nanofili | Crescita VLS (Vapore-Liquido-Solido) di nanofili inorganici su substrati specializzati. | La zona isoterma estesa fornisce condizioni di crescita identiche per lotti ad alta resa. |
| R&S su materiali per batterie | Trattamento termico di precursori di catodo e anodo in livelli di ossigeno controllati. | L'integrazione opzionale del sensore di ossigeno previene l'ossidazione indesiderata durante la lavorazione. |
Specifiche tecniche
| Categoria di specifica | Dettagli parametri per TU-43 |
|---|---|
| Numero modello | TU-43 |
| Costruzione del forno | Involucro in acciaio a doppio strato con raffreddamento ad aria; isolamento in fibra di allumina ad alta purezza |
| Consumo energetico | 5 KW |
| Tensione in ingresso | AC 208-240V monofase, 50 o 60 Hz |
| Temperatura massima | 1200ºC |
| Temperatura operativa continua | 1100ºC |
| Tasso di riscaldamento massimo | ≤ 20 ºC /min |
| Configurazione zona di riscaldamento | Tre zone (Totale 880 mm / 35"); Zona 1: 220 mm; Zona 2: 440 mm; Zona 3: 220 mm |
| Zona a temperatura costante (3 zone collegate) | 625 mm (25") con discrepanza di ±1ºC |
| Zona a temperatura costante (solo centro) | 110 mm (4,3") con discrepanza di ±1ºC |
| Precisione della temperatura | ±1ºC |
| Elementi riscaldanti | Lega Fe-Cr-Al drogata con Mo |
| Controller di temperatura | 3x controller PID; 30 segmenti programmabili; porta di comunicazione RS485 |
| Dimensioni tubo di quarzo | 80 mm D.E. x 72 mm D.I. x 1400 mm L |
| Tipo di manometro per vuoto | Manometro a diaframma capacitivo a prova di corrosione (rivestito in ceramica) |
| Intervallo di misurazione del vuoto | Da 10^-5 a 1000 torr |
| Capacità pompa per vuoto | Pompa per vuoto a palette rotative da 120 L/min |
| Livello di vuoto (pompa meccanica) | 10^-2 torr (pressione minima 5,5 m-torr) |
| Tasso di perdita di vuoto | < 5 m-torr / min; vuoto stabile < 2 torr dopo 24 ore |
| Misuratore di portata gas 1 | Lettura diretta compatta: 10 - 100 cc/min |
| Misuratore di portata gas 2 | Lettura diretta compatta: 16 - 160 cc/min |
| Misuratore di portata gas 3 | Lettura diretta compatta: 25 - 250 cc/min |
| Sistema di erogazione gas | Carrello mobile con 4 manometri e 4 valvole di miscelazione in acciaio inossidabile |
| Conformità agli standard | Certificato CE (UL / MET / CSA disponibili su richiesta) |
Perché scegliere questo sistema
- Versatilità termica senza pari: La regolazione indipendente a tre zone consente ai ricercatori di simulare complessi profili termici industriali o di mantenere un'uniformità di temperatura notevolmente superiore rispetto ai forni a zona singola standard.
- Integrazione pronta all'uso: A differenza delle configurazioni modulari che richiedono un assemblaggio esteso, questo sistema arriva come un pacchetto completo e testato, inclusa la stazione di miscelazione del gas, la pompa per vuoto e le flange ad alta stabilità, riducendo drasticamente i tempi di messa in servizio.
- Integrità superiore dei materiali: Utilizzando una camera di reazione in quarzo ad alta purezza e uno speciale sensore di vuoto anticorrosione, il sistema protegge sia i campioni sperimentali che l'hardware dell'attrezzatura dal degrado spesso causato dai vapori chimici reattivi.
- Precisione e ripetibilità: La combinazione di controller PID avanzati e profili di temperatura calibrati NIST garantisce che ogni ciclo termico venga eseguito con estrema precisione, un fattore critico per la ricerca sottoposta a revisione paritaria e il controllo qualità industriale.
- Espandibilità a prova di futuro: Con opzioni per il controllo basato su PC tramite LabView, portacampioni scorrevoli e integrazione del monitoraggio dell'ossigeno, l'unità può essere aggiornata per soddisfare le mutevoli esigenze di ricerca man mano che i progetti aumentano in complessità.
Il nostro team di ingegneri è pronto ad assistervi con la convalida tecnica dei requisiti di processo: contattateci oggi stesso per un preventivo dettagliato o per discutere una configurazione personalizzata per le vostre esigenze di scienza dei materiali.
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