Four sous vide
Four à chambre de graphitisation sous vide haute température 2800°C avec éléments chauffants en graphite et chargement par le bas
Numéro d'article: TU-QF14
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Présentation du produit
Ce système de graphitisation haute température représente le summum de l'ingénierie thermique pour la science des matériaux avancés. Spécifiquement conçu pour atteindre des températures de fonctionnement allant jusqu'à 2800°C, l'équipement utilise des éléments chauffants en graphite de première qualité et une isolation en feutre de graphite multicouche pour obtenir les environnements thermiques extrêmes requis pour la graphitisation des matériaux à base de carbone. Logé dans une chambre à vide en acier inoxydable 304 à double paroi refroidie par eau, le système fournit une atmosphère stable et contrôlée, capable de maintenir des niveaux de vide élevés ou de fonctionner sous des environnements de gaz inerte. L'intégration d'une plateforme d'échantillonnage motorisée à chargement par le bas assure une manipulation fluide des spécimens délicats, ce qui en fait un outil essentiel pour la recherche et le développement de pointe.
Ciblant principalement les industries impliquées dans les composites carbone-carbone, la production de graphite synthétique et le développement de matériaux d'électrodes de batterie, cette unité fournit les trajectoires thermiques précises nécessaires à la transformation structurelle au niveau moléculaire. Qu'il soit utilisé dans l'ingénierie aérospatiale pour les tests de boucliers thermiques ou dans l'industrie des semi-conducteurs pour le traitement thermique de haute pureté, le système offre des résultats cohérents et reproductibles. La construction robuste et la sélection avancée des matériaux lui permettent de résister aux rigueurs d'un fonctionnement continu à haute température, offrant aux chercheurs une plateforme fiable pour explorer les frontières de la science des matériaux.
La fiabilité est au cœur de cette solution de traitement thermique. En utilisant une stratégie de contrôle de température à double entrée — utilisant des thermocouples de type C pour la précision à basse température et des pyromètres bicolores sophistiqués pour la surveillance des températures ultra-élevées — l'équipement maintient une stabilité et une uniformité exceptionnelles. La sécurité est priorisée grâce à une gamme complète de verrouillages régissant le débit d'eau, la pression et les seuils de température. Cette attention méticuleuse aux détails d'ingénierie garantit que le système fonctionne dans les conditions de R&D industrielle les plus exigeantes, offrant une tranquillité d'esprit aux équipes d'approvisionnement et aux responsables de laboratoire.
Caractéristiques principales
- Capacité de température ultra-élevée : Le système est conçu pour atteindre et maintenir des températures allant jusqu'à 2800°C, alimenté par des radiateurs en graphite cylindriques de haute pureté qui assurent un transfert de chaleur rayonnante efficace et uniforme dans toute la zone de chauffage effective.
- Contrôle de précision à double entrée : Dotée d'un contrôleur Eurotherm série 3000, l'unité utilise une boucle PID programmable à 28 segments qui effectue automatiquement la transition entre un thermocouple de type C (température ambiante à 1300°C) et un pyromètre bicolore (1300°C à 2800°C) pour une gestion de la température fluide et précise.
- Architecture sous vide avancée : La chambre en acier inoxydable 304 refroidie par eau est conçue pour une intégrité sous vide poussé, atteignant des pressions inférieures à 5e-3 torr après dégazage, ce qui est essentiel pour prévenir l'oxydation lors des processus de graphitisation sensibles.
- Conception à chargement par le bas motorisé : Pour faciliter la manipulation des échantillons et minimiser le risque de dommages aux éléments chauffants internes ou à l'isolation, le four utilise une plateforme d'échantillonnage motorisée à chargement par le bas qui assure un mouvement vertical fluide pour le chargement et le retrait.
- Isolation thermique sophistiquée : L'intérieur est revêtu de trois à cinq couches de feutre de graphite haute densité, qui offre un blindage thermique supérieur, minimise la perte de chaleur vers les parois de la chambre et contribue à une uniformité de température inférieure à ±8°C.
- Système de verrouillage de sécurité complet : Des capteurs intégrés surveillent en permanence le débit d'eau, la pression de l'eau et les conditions de surchauffe, déclenchant automatiquement des protocoles de sécurité pour protéger à la fois l'opérateur et l'équipement en cas de panne des services publics.
- Compatibilité gaz polyvalente : Le système est configuré pour fonctionner dans diverses conditions atmosphériques, y compris l'Argon de haute pureté pour toute la plage de température, ou des mélanges gazeux spécialisés comme l'Hydrogène, le Méthane ou l'Ammoniac à des intervalles de température spécifiques pour des processus de dépôt chimique en phase vapeur spécialisés.
- Surveillance de la pression haute performance : Équipée d'un manomètre à capacitance Inficon Pirani, l'unité offre une mesure précise de 3,8E-5 à 1125 Torr, permettant un contrôle rigoureux de l'environnement interne pendant les différentes étapes du cycle de traitement thermique.
- Infrastructure de refroidissement par eau robuste : La chambre en acier inoxydable et les traversées d'électrodes en graphite sont refroidies par eau pour garantir que l'extérieur reste sûr au toucher et que les connexions électriques restent stables même lorsque le cœur dépasse 2500°C.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Graphitisation de fibre de carbone | Traitement haute température des fibres de carbone à base de PAN ou de brai pour augmenter la cristallinité et la conductivité électrique. | Amélioration supérieure de la résistance à la traction et du module. |
| Synthèse d'anodes de batterie | Traitement thermique de graphite synthétique et de composites silicium-carbone pour des anodes de batteries lithium-ion haute capacité. | Performance électrochimique et durée de vie améliorées. |
| Boucliers thermiques aérospatiaux | Test et fabrication de composites carbone-carbone et de composites à matrice céramique (CMC) pour des systèmes de protection thermique extrêmes. | Performance fiable dans des conditions de rentrée simulées. |
| Production de graphite synthétique | Conversion de coke de pétrole ou d'autres précurseurs de carbone en graphite synthétique de haute pureté pour des applications industrielles. | Haute pureté structurelle et orientation des grains cohérente. |
| Recherche sur les matériaux nucléaires | Traitement thermique du graphite de qualité nucléaire utilisé dans les réacteurs refroidis par gaz à haute température. | Stabilité exceptionnelle et résistance aux chocs thermiques. |
| Frittage céramique | Frittage à ultra-haute température de céramiques non oxydes telles que le carbure de bore ou le carbure de silicium. | Atteint la densité théorique et des propriétés mécaniques optimisées. |
| Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) | Utilisation de la chambre haute température comme réacteur pour le dépôt de carbone pyrolytique ou de revêtements réfractaires. | Revêtements à haute uniformité sur des géométries complexes. |
Spécifications techniques
| Paramètre | Détails de spécification pour TU-QF14 |
|---|---|
| Entrée d'alimentation standard | 460-480VAC, 3 phases, 50/60Hz, 50 A |
| Entrée d'alimentation optionnelle | 208-240 ou 380-415 VAC, 3 phases, 50/60 Hz |
| Consommation électrique totale | 35 KVA |
| Matériau de la chambre à vide | Acier inoxydable 304 refroidi par eau |
| Dimensions de la chambre | Diamètre intérieur : Ø360 mm x Hauteur : 480 mm |
| Isolation thermique | 3-5 couches de feutre de graphite |
| Type d'élément chauffant | Chauffage cylindrique en graphite |
| Zone de chauffage effective | Ø100 mm × 260 mm |
| Taille maximale de l'échantillon | < Ø80 mm × 200 mm |
| Température maximale | 2800°C |
| Contrôleur de température | Eurotherm série 3000 avec boucle PID à double entrée |
| Capteur basse température | Thermocouple de type C (TA - 1300°C) |
| Capteur haute température | Pyromètre bicolore (1300°C - 2800°C) |
| Uniformité de température | < ±8°C (dans la zone Ø80 × 120 mm) |
| Stabilité de température | < ±1°C |
| Indice de vide | < 5e-3 torr (après dégazage, avec pompe mécanique) |
| Plage du manomètre | 3,8E-5 à 1125 Torr (Inficon Pirani à capacitance) |
| Plateforme d'échantillonnage | Système motorisé à chargement par le bas |
| Taux de chauffage (TA-300°C) | ≤ 5°C/min |
| Taux de chauffage (300-1000°C) | ≤ 15°C/min |
| Taux de chauffage (2600-2800°C) | ≤ 1°C/min |
| Temps de maintien à 2800°C | < 60 minutes |
| Taux de refroidissement (2800-2600°C) | ≤ 3°C/min |
| Taux de refroidissement (1600-1300°C) | ≤ 15°C/min |
| Exigences en eau réfrigérée | > 15 kW de capacité ; 0,1 - 0,2 MPa de pression ; > 40L/min de débit |
| Compatibilité gaz (Argon) | Plage complète : TA - 2800°C |
| Compatibilité gaz (3% H2/Ar) | Température < 1500°C |
| Conformité | Certifié CE (NRTL disponible sur demande) |
Pourquoi choisir le TU-QF14
- Fiabilité thermique éprouvée : Conçu pour les régimes de température les plus extrêmes, ce système offre une performance constante de 2800°C, garantissant que votre recherche à long terme est soutenue par une plateforme stable et durable.
- Intégration avancée à double capteur : Contrairement aux fours standard, cette unité utilise un transfert automatisé entre les thermocouples de contact et les pyromètres optiques, garantissant une précision sur toute la courbe de chauffage sans intervention manuelle.
- Ergonomie de chargement optimisée : La plateforme de chargement par le bas motorisée réduit considérablement le stress mécanique sur les éléments en graphite et l'isolation pendant le chargement, prolongeant la durée de vie des composants internes et améliorant la sécurité de l'opérateur.
- Contrôle de processus complet : Avec une connectivité RS485 complète et une compatibilité iTools, les chercheurs peuvent surveiller et contrôler le four à distance, assurant une journalisation des données haute fidélité pour les expériences critiques.
- Sélection de matériaux de première qualité : De la chambre en acier inoxydable 304 au système de surveillance de pression Inficon, chaque composant est sélectionné pour sa durabilité et sa précision de qualité industrielle.
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