Röhrenofen
Hochvakuum-Kompaktrohrofen 1200 °C mit integriertem Turbopumpensystem und 8-Zoll-Heizzone
Artikelnummer: TU-41
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Produktübersicht
Dieses leistungsstarke thermische Verarbeitungssystem stellt eine vollständige, integrierte Lösung für Forscher und Industrieingenieure dar, die eine präzise Temperaturregelung unter Hochvakuumbedingungen benötigen. Als kompaktes, benchtop-taugliches Gerät kombiniert die Anlage einen Hochtemperatur-Rohrofen mit einem ausgereiften Turbomolekular-Vakuumsystem. Diese Integration ermöglicht Vakuumniveaus bis zu 10^-5 Torr und schafft damit eine saubere Umgebung für sauerstoffempfindliche Materialien, Dünnschichtforschung und fortschrittliche Chemical Vapor Deposition (CVD)-Verfahren. Durch den Wegfall der Komplexität externer Pumpenanordnungen bietet dieses Gerät einen schlanken Arbeitsablauf für Materialwissenschaftler in Wissenschaft und Industrie.
Hauptsächlich eingesetzt in der F&E der Materialwissenschaft und in Halbleiterlaboren, dient das Gerät als zentrale Plattform für die Synthese neuer Nanomaterialien, die Durchführung von Festkörperreaktionen und das Sintern empfindlicher Bauteile. Die einzelne Heizzone ist auf Gleichmäßigkeit optimiert und stellt sicher, dass Proben im 60-mm-Quarzrohr eine konstante Wärmeverteilung erfahren. Ob für hochreines Glühen oder komplexe wärmebehandelte Prozesse unter kontrollierter Atmosphäre – dieses System liefert die Stabilität und Reproduzierbarkeit, die moderne Industriestandards erfordern.
Zuverlässigkeit ist in jede Komponente dieser thermischen Verarbeitungseinheit eingearbeitet. Von der doppellagigen Stahlkonstruktion, die selbst bei maximalem Betrieb kühl bleibt, bis zur aluminafaserbasierten Isolierung mit Beschichtung für eine längere Lebensdauer – jedes Detail ist auf Haltbarkeit ausgelegt. Dieses Gerät ist darauf ausgelegt, den strengen Anforderungen von 24/7-Industrieforschungszyklen standzuhalten und über Tausende Betriebsstunden hinweg die Integrität des Hochvakuums sowie die Temperaturgenauigkeit aufrechtzuerhalten. Dieser Fokus auf konstruktive Exzellenz ermöglicht es technischen Teams, sich auf ihre Ergebnisse statt auf ihre Ausrüstung zu konzentrieren.
Hauptmerkmale
- Integriertes Hochvakuum-Turbopumpensystem: Dieses Gerät verfügt über ein integriertes, in Deutschland konstruiertes Turbomolekularpumpensystem, das ein Endvakuum von bis zu 1 x 10^-5 Torr erreicht und damit eine ultrareine Umgebung für empfindliche thermische Prozesse sicherstellt.
- Präzise PID-Temperaturregelung: Ein fortschrittlicher Mikroprozessorregler nutzt Proportional-Integral-Differential-Logik und eine Auto-Tune-Funktion, um eine Genauigkeit von ±1 °C zu gewährleisten, und ermöglicht 30 programmierbare Segmente für Aufheizen, Halten und Abkühlen.
- Fortschrittlicher zweilagiger Wärmeschutz: Der Ofen besteht aus einer doppellagigen Stahlhülle und integrierten Kühlventilatoren, wodurch die Außentemperatur selbst bei 1200 °C im Inneren unter 70 °C bleibt.
- Aluminafaser-Isolierung mit hochbeständiger Beschichtung: Die Heizkammer ist mit einer hocheffizienten aluminafaserbasierten Wärmedämmung ausgekleidet, die zusätzlich mit einer Alumina-Beschichtung behandelt wird, um Degradation zu verhindern und die Lebensdauer der feuerfesten Materialien zu verlängern.
- Präzisions-Heizelemente: Das Gerät verwendet Fe-Cr-Al-Legierungselemente, dotiert mit Molybdän, die speziell wegen ihrer Hochtemperaturstabilität und Oxidationsbeständigkeit ausgewählt wurden und eine gleichbleibende Heizleistung über die 8-Zoll-Zone sicherstellen.
- Gasdichte Vakuumabdichtung und Flansche: Ausgestattet mit einem vollständigen 60-mm-OD-Vakuumflanschsatz mit 1/4"-Schlauchstutzen, Nadelventilen und einer Schnellanschluss-Durchführung für das Thermoelement gewährleistet das System eine mühelose Gasführung und eine zuverlässige Vakuumabdichtung.
- Umfassende Sicherheitsprotokolle: Integrierte Schutzfunktionen, einschließlich Übertemperaturschutz und Thermoelement-Ausfallschutz, schalten die Heizelemente automatisch ab, um Schäden zu verhindern und die Sicherheit des Bedieners bei unbeaufsichtigtem Betrieb zu gewährleisten.
- Erweiterte Datenverwaltungsfunktionen: Der Regler umfasst einen DB9-PC-Kommunikationsanschluss und unterstützt optionale LabVIEW-basierte Software (MTS01), die Ferneingabe von Profilen, Datenprotokollierung und Echtzeit-Management von Wärmebehandlungsrezepten ermöglicht.
- Modulare Heizleistung: Das austauschbare Design des Heizmoduls ermöglicht flexible Wartung und potenzielle zukünftige Upgrades und bietet einen kosteneffizienten Weg für den langfristigen Laborbetrieb.
- Optimierte Thermoblöcke: Das System enthält ein Paar faseriger keramischer Thermoblöcke, die darauf ausgelegt sind, die Wärmeabgabe aus dem aktiven Heizbereich zu begrenzen, die Kühlflansche zu schützen und die Gesamteffizienz zu verbessern.
Anwendungsbereiche
| Anwendung | Beschreibung | Hauptvorteil |
|---|---|---|
| CVD / PECVD | Chemical Vapor Deposition spezialisierter Dünnschichten und Beschichtungen auf Substraten. | Die Hochvakuumintegrität gewährleistet Reinheit und kristalline Qualität der Abscheidung. |
| Halbleiter-F&E | Verarbeitung von Silizium-Wafern, Verbindungshalbleitern und elektronischen Komponenten. | Schnelle thermische Verarbeitung mit präziser Kontrolle der Sauerstoffkonzentration. |
| Synthese von Kohlenstoff-Nanoröhren | Hochtemperaturwachstum von CNTs und anderen kohlenstoffbasierten Nanomaterialien. | Hervorragende Temperaturgleichmäßigkeit führt zu konsistentem Faserdiameter und Ausbeute. |
| Vakuumglühen | Spannungsarme Wärmebehandlung von Metallen und Keramiken in sauerstofffreier Umgebung. | Verhindert Oberflächenoxidation und Zunderbildung und erhält die Oberflächenintegrität des Materials. |
| Dünnschichtabscheidung | Verdampfung oder thermische Verarbeitung funktionaler Dünnschichten im Hochvakuum. | Die integrierte Turbopumpe liefert die erforderliche Niederdruckumgebung ohne Kontamination. |
| Festkörpersynthese | Mischen und Reagieren fester Vorstufen bei hohen Temperaturen zur Bildung neuer Verbindungen. | Die 30-segmentige programmierbare Steuerung ermöglicht komplexe, mehrstufige Reaktionszyklen. |
| Forschung an Batteriematerialien | Wärmebehandlung von Kathoden- und Anodenmaterialien für Batterien mit hoher Energiedichte. | Die kontrollierte Umgebung verhindert unerwünschte chemische Reaktionen während der Synthese. |
| Keramiksintern | Hochreines Sintern fortschrittlicher keramischer Oxide und Nichtoxide. | Die präzise PID-Regelung vermeidet Thermoschocks und fördert gleichmäßiges Kornwachstum. |
Technische Spezifikationen
| Parametergruppe | Merkmal | Wert für TU-41 |
|---|---|---|
| Stromversorgung | Spannungsoptionen | 120 VAC (20 A) oder 208 - 240 VAC (10 A) |
| Frequenz | 50/60 Hz, einphasig | |
| Gesamtleistungsaufnahme | 1,2 kW | |
| Temperaturleistung | Maximale Temperatur | ≤1200 °C (< 1 Stunde Dauer) |
| Dauerbetriebstemperatur | ≤1100 °C | |
| Vakuum-Oberflächentemperatur | ≤1000 °C (unter Hochvakuum) | |
| Maximale Heizrate | ≤ 20 °C/min | |
| Heizzonen-Spezifikationen | Länge der Heizzone | 8" (200 mm), Einzelzone |
| Konstanttemperaturzone | 2,3" (60 mm) (±2 °C) bei 600 °C | |
| Heizelemente | Fe-Cr-Al-Legierung, dotiert mit Mo | |
| Vakuumsystem | Integrierter Pumpentyp | Turbomolekularpumpensystem (deutsche Herstellung) |
| Endvakuumniveau | 10^-6 Torr (Rohr) / 7,5 x 10^-5 hPa (Pumpeneinheit) | |
| Anschluss | KF40-Klammer am rechten Flansch | |
| Überwachung | Mechanisches Vakuummessgerät am Flansch | |
| Rohr & Kammer | Rohrmaterial | Hochreiner Quarz |
| Rohrabmessungen | 60 mm Außendurchmesser x 55 mm Innendurchmesser x 600 mm Länge | |
| Isoliermaterial | Aluminafaser mit Schutzbeschichtung | |
| Steuersystem | Reglertyp | Digitales PID mit 30-Segment-Programmierung |
| Genauigkeit | ± 1 °C | |
| Thermoelement | Typ K (TCK8S3B) | |
| Datenkommunikation | DB9-PC-Port (MTS01-Software optional) | |
| Hardware & Flansche | Gas-Einlässe/-Auslässe | 1/4"-Schlauchstutzen mit Nadelventil |
| Abdichtung | Hochtemperatur-O-Ringe auf 60-mm-OD-Flanschsatz | |
| Durchführung | 1/4" Schnellanschluss für Thermoelement | |
| Konformität | Zertifizierung | CE-zertifiziert (NRTL/CSA auf Anfrage erhältlich) |
Warum TU-41 wählen
- Überlegenes integriertes Design: Im Gegensatz zu Systemen, die separate externe Pumpen benötigen, integriert dieses Gerät Vakuum- und Thermalsysteme in einer einzigen, hocheffizienten Bauform, spart Laborplatz und reduziert die Einrichtungskomplexität.
- Industriegeeignete Vakuumleistung: Der Einsatz einer in Deutschland hergestellten Turbomolekularpumpe ermöglicht es diesem System, Vakuumniveaus zu erreichen, die 100-mal tiefer sind als bei Standard-Mechanikpumpen, wodurch es sich für hochreine Materialforschung eignet.
- Präzisionsgefertigte Zuverlässigkeit: Von den mit Mo dotierten Heizelementen bis zur mit Flüssigalumina beschichteten Isolierung ist jede Komponente auf maximale Betriebszeit und konstante Leistung in anspruchsvollen F&E-Zyklen ausgelegt.
- Flexible thermische Profile: Der 30-segmentige PID-Regler bietet die nötige Granularität für komplexe Materialsynthesen und stellt sicher, dass Heiz- und Kühlraten präzise gesteuert werden, um Materialversagen zu verhindern.
- Umfassender Support und Qualität: Als CE-zertifiziertes Produkt mit verfügbaren NRTL-Upgrades erfüllt dieses Gerät die höchsten internationalen Standards für Sicherheit und Betriebsqualität, unterstützt durch den fachkundigen technischen Support von THERMUNITS.
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