Introduzione
Nella moderna scienza dei materiali, nell'ingegneria chimica e in altri campi di ricerca che coinvolgono la lavorazione ad alta temperatura, il controllo preciso delle condizioni sperimentali è fondamentale.Soprattutto quando si lavora con campioni piccoli, che richiedono atmosfere controllate o cattura di sostanze volatili, un forno a tubi ad alte prestazioni diventa uno strumento indispensabile.Il forno a tubi ad alta temperatura della serie 80TS di SH Scientific è stato recentemente lanciato., con le sue prestazioni eccezionali, la sua configurazione flessibile e la sua ampia gamma di applicazioni, si presenta come una soluzione ideale per i ricercatori.
1. Valutazione dei forni a tubo
1.1 Definizione e principi fondamentali
Un forno a tubi è uno strumento di laboratorio comune progettato per il riscaldamento, la ricottura, la sinterizzazione, il trattamento delle soluzioni e il controllo dell'atmosfera dei campioni in condizioni di alta temperatura.La sua struttura centrale consiste in genere in una camera cilindrica circondata da elementi di riscaldamento, dove i campioni sono collocati per il trattamento termico.
1.2 Componenti strutturali
Un forno a tubi standard comprende diversi elementi chiave:
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Corpo del forno:La struttura principale è costituita in genere da un esterno in metallo e da materiali isolanti ad alta temperatura.
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Elementi di riscaldamento:Componenti di base che convertono energia elettrica in energia termica, comunemente realizzati in filo di resistenza, carburo di silicio (SiC) o disilicide di molibdeno (MoSi2).
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tubo di reazione:Il contenitore di campione costruito con materiali di quarzo, ceramica o metallo.
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Sistema di controllo:Gestisce la temperatura dell'elemento di riscaldamento attraverso sensori, controllori e attuatori.
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Sistema di controllo dell'atmosfera (facoltativo):Regola l'atmosfera della camera utilizzando misuratori di flusso di gas, valvole e meccanismi di sigillamento.
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Sistema a vuoto (facoltativo):Evacua i gas della camera attraverso pompe a vuoto e indicatori.
2. SH Specifiche tecniche scientifiche della serie 80TS
2.1 Caratteristiche del prodotto
La serie 80TS rappresenta l'ultima innovazione di SH Scientific nei forni a tubi ad alte prestazioni, specificamente progettati per applicazioni impegnative nella scienza dei materiali e nell'ingegneria chimica.Con temperature di funzionamento che raggiungono i 1800 °C e opzioni di diametro di tubo multiplo, questo sistema risponde a esigenze critiche in settori emergenti, tra cui batterie secondarie, tecnologia al grafene, compositi polimerici, lavorazione del titanio e ceramica stampata in 3D.
2.2 Specifiche principali (modello SH-FU-80TS)
- Temperatura massima: 1800°C
- Funzionamento continuo: 1650°C
- Diametro del tubo: 80 mm (standard)
- Potenza di riscaldamento: 4,3 kW
- Lunghezza della zona di riscaldamento: 300 mm
- Elementi di riscaldamento: Carburo di silicio (SiC)
- Isolamento: dissilicido di molibdeno (MoSi2)
- Dimensioni: 690 × 580 × 1010 mm
- Peso: 72 kg
2.3 Caratteristiche avanzate
Il sistema comprende diversi elementi di progettazione innovativi:
- La costruzione a doppio guscio con isolamento a densità variabile riduce al minimo le temperature superficiali
- Controller digitale programmabile che consente un preciso ciclo termico
- Disegno modulare della porta per il funzionamento orizzontale
- Sistemi integrati opzionali di gestione del flusso di gas e di vuoto
3Applicazioni
3.1 Materiali di accumulo di energia
Il forno supporta la sintesi e la modifica dei materiali degli elettrodi della batteria, i test delle prestazioni e la produzione di grafene attraverso un trattamento termico controllato.
3.2 Trasformazione avanzata dei materiali
Le applicazioni includono il trattamento termico dei compositi polimerici, il trattamento di ricottura/soluzione delle leghe di titanio e la sinterizzazione ceramica per la produzione additiva.
3.3 Applicazioni supplementari di ricerca
Il sistema serve diversi bisogni di ricerca, tra cui la fabbricazione di semiconduttori, la sintesi di nanomateriali, lo sviluppo di catalizzatori e la sterilizzazione di materiali biomedici.
4Considerazioni operative
4.1 Procedura standard
- Verificare tutte le connessioni del sistema (alimentazione, gas, vuoto)
- Selezionare il tubo di reazione e la configurazione di tenuta appropriati
- Campioni di carico e posizione nella zona di riscaldamento
- Profil di temperatura del programma tramite controller digitale
- Iniziare il ciclo di riscaldamento con atmosfera/vuoto come richiesto
- Permettere un raffreddamento naturale prima del prelievo del campione
4.2 Protocollo di manutenzione
La manutenzione regolare comprende la pulizia della camera, l'ispezione degli elementi di riscaldamento, la verifica del sistema di controllo e i controlli del sistema di gas/vuoto.Gli ambienti ventilati sono essenziali per prestazioni prolungate.
4.3 Precauzioni di sicurezza
Gli operatori devono rispettare le misure di protezione termica, i protocolli di gestione del gas, le procedure di sicurezza sotto vuoto e le linee guida di sicurezza elettrica durante tutte le procedure sperimentali.
5. Prospettive tecniche
Le crescenti esigenze della ricerca sui materiali e le tecnologie emergenti posizionano i forni a tubi ad alte prestazioni come infrastrutture di laboratorio critiche.Con capacità per rispondere alle esigenze di ricerca attuali e previste, sistemi come la serie 80TS sono pronti a supportare i progressi in più discipline scientifiche.
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