En aplicaciones a gran escala, desde el laboratorio hasta la producción en masa,Horno de atmósfera de vacíoLa selección debe centrarse en cinco parámetros básicos: rango de temperatura, vacío, tamaño del horno, elemento de calefacción, sistema de control de temperatura y seguridad. el siguiente es el análisis específico:

1. rango de temperatura: coincidir con las necesidades del proceso y reservar el margen de Seguridad

Escenario de laboratorio: basado en la investigación básica, la demanda de temperatura suele cubrir 1200 ° c (tratamiento térmico de metales), 1400 ° c (sinterización de cerámica) o 1700 ° c (aleación de alta temperatura), y la selección debe asegurarse de que la temperatura nominal del equipo sea superior a la temperatura experimental de 100 - 200 ° C para evitar el envejecimiento de Los elementos de calefacción debido a altas temperaturas a largo plazo.

Escenario de producción en masa: es necesario considerar la estabilidad de la producción en masa, seleccionar equipos con una uniformidad de temperatura inferior a ± 3 ° c (como la preparación de materiales semiconductores), o relajarlos a ± 5 - ± 10 ° c (experimento general) para garantizar la consistencia del producto en la producción a gran escala.

2. vacío: adaptación jerárquica, ajuste dinámico

Escenario de laboratorio: principalmente investigación y desarrollo de materiales, la demanda de vacío se divide en tres niveles:

Bajo vacío (10 1 - 10 pa): adecuado para tratamientos térmicos simples, como el secado de polímeros.

Alto vacío (10⁻ - 10⁻ pa): satisfacer el 90% de las necesidades experimentales, como la síntesis de nanomateriales.

Vacío Ultra Alto (≤ 10⁻ pa): para la preparación de semiconductores o aleaciones especiales, excluyendo la influencia de gases impuros.

Escenario de producción en masa: es necesario ajustar dinámicamente el vacío, como en el proceso de depósito químico de vapor (cvd), bombear el vacío máximo inicial para eliminar el gas adsorbido y mantener una velocidad de reacción controlada a baja presión específica en el período posterior. Se recomienda una combinación de bomba mecánica + bomba molecular para lograr un vacío de nivel 10, teniendo en cuenta el costo y el rendimiento.

3. tamaño del horno: de la adaptación de la muestra a la optimización de la capacidad

Escenario de laboratorio: principalmente pruebas a pequeña escala, se seleccionan equipos con un diámetro interior ligeramente superior al tamaño máximo de la muestra para garantizar que la distancia entre la muestra y la pared interior del tubo del horno sea ≥ 20 mm, evitando la radiación térmica desigual. Por ejemplo, una muestra de cerámica de 10 mm de diámetro sinterizada puede elegir un tubo de horno de 30 mm de diámetro Interior.

Escenario de producción en masa: es necesario seleccionar equipos grandes de acuerdo con las necesidades de capacidad, como hornos de caja con un tamaño de horno de 600 × 400 × 300mm, que pueden procesar varias muestras al mismo tiempo para mejorar la eficiencia de la producción. Al mismo tiempo, es necesario optimizar el diseño del flujo de aire para garantizar que la diferencia de gradiente de vacío axial del tubo del horno sea inferior al 10%, evitando diferencias en el tratamiento de materiales causadas por presiones locales desiguales.

4. elemento de calefacción: adaptación del material, equilibrio entre la vida útil y el rendimiento

Escenario de laboratorio: basado principalmente en la flexibilidad, seleccionado de acuerdo con las necesidades de temperatura:

≤ 1200 ℃: tubo de cuarzo + alambre de resistencia de molibdeno, adecuado para ambiente ácido, pero miedo al vapor alcalino.

1200 - 1400 ° c: tubo de Corindón + barra de carbono de silicio, fuerte resistencia a la corrosión, pero necesita calentarse lentamente (≤ 5 ° C / min).

≥ 1400 ° c: tubo de Corindón + barra de silicio y molibdeno, resistente a altas temperaturas y antioxidante, pero debe usarse en una atmósfera inerte.

Escenario de producción en masa: es necesario tener en cuenta la vida útil y el rendimiento, por ejemplo, aunque el costo de los elementos de calefacción de barras de silicio y molibdeno es alto, es resistente a altas temperaturas (≥ 1600 ° c), adecuado para la producción continua a largo plazo. Al mismo tiempo, es necesario optimizar la estructura de salida del electrodo (como el electrodo de cobre rojo + aislamiento cerámico de alúmina) para evitar cortocircuitos causados por la volatilización del material.

5. sistemas de control de temperatura y seguridad: control preciso, protección integral

Sistema de control de temperatura: elija un sistema de control de temperatura de alta precisión, como el controlador pi, para garantizar la precisión y estabilidad del control de temperatura. Por ejemplo, el programa de 30 secciones controla la temperatura, admite curvas de calentamiento, aislamiento térmico y enfriamiento en varias etapas, y la precisión del control de la temperatura es de ± 1 ° c.

Sistema de seguridad: los escenarios de producción en masa deben estar equipados con múltiples protecciones de seguridad, incluyendo:

Alarma de sobretemperatura y Corte automático de energía: evitar daños en el equipo o accidentes de seguridad causados por el descontrol de la temperatura.

Monitoreo de presión y protección contra sobrepresión: asegúrese de que la presión del aire en el tubo del horno sea ≤ 0,02 MPA para evitar el riesgo de explosión.

Alarma de fuga de hidrógeno: si se utiliza la atmósfera h, es necesario monitorear la fuga en tiempo real para garantizar la seguridad de la operación.

Prueba de rendimiento de sellado: juzgar el rendimiento de sellado llenando el horno con gas a cierta presión y observando los cambios de presión para garantizar el vacío y la estabilidad de la atmósfera.