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Il funzionamento orizzontale viene tipicamente utilizzato per il trasporto in fase gassosa lungo il tubo, mentre il funzionamento verticale è adatto a processi influenzati dalla gravità, dalla sedimentazione delle particelle o dal posizionamento specifico dei precursori. In alcune configurazioni, la zona di riscaldamento compatta può essere spostata rispetto al tubo, consentendo una rapida esposizione o recupero del campione se il sistema meccanico è progettato per questo scopo.

L'ampliamento dei processi di trattamento termico da piccoli campioni di laboratorio a lotti di ricerca più grandi raramente si riduce semplicemente al passaggio a un contenitore più grande. Con l'aumentare del volume del campione, l'uniformità del trasferimento di calore diminuisce, lo scambio gassoso diventa più difficile da controllare e la discrepanza tra la temperatura programmata del forno e la temperatura effettiva del materiale si accentua. Inoltre, i ricercatori necessitano di spazio interno sufficiente per ospitare crogioli di quarzo più ampi, componenti ceramici di maggiori dimensioni, supporti per wafer, assemblaggi metallici e lotti di polvere rappresentativi. È proprio a causa di queste difficoltà che si ricorre a forni tubolari di grande diametro quando i modelli convenzionali da 50 mm o 80 mm non sono in grado di soddisfare i requisiti di capacità di lavorazione.

La progettazione di apparecchiature di laboratorio è spesso guidata dalla necessità di massime prestazioni; tuttavia, molti esperimenti di routine non richiedono grandi camere di reazione, ampie zone di riscaldamento o elevati carichi di potenza. I ricercatori potrebbero semplicemente aver bisogno di riscaldare pochi milligrammi di catalizzatore, un breve tratto di filo, una micro-capsula riempita di polvere, un piccolo substrato o un componente sensore. In questi casi, i piccoli forni offrono un'installazione più semplice, un'integrazione più rapida e costi operativi inferiori rispetto ai sistemi tradizionali di grandi dimensioni.

Nella ricerca scientifica sui materiali e nella produzione industriale, i laboratori si trovano spesso di fronte a un dilemma: scegliere un forno tubolare per ottenere un'eccellente protezione dell'atmosfera e un ambiente sotto vuoto, oppure scegliere un forno a scatola per ottenere la sinterizzazione di campioni di grandi dimensioni o in grandi lotti?

Padroneggiare il funzionamento standardizzato del controllo dell'atmosfera gassosa e del funzionamento delle valvole del forno tubolare ad alta temperatura a tre zone è fondamentale per garantire la sicurezza dell'apparecchiatura e l'affidabilità dell'esperimento. In questo articolo, illustrerò le caratteristiche dell'apparecchiatura per illustrarvi le principali precauzioni.

Il principio di funzionamento del forno tubolare a doppia zona di riscaldamento non è un semplice riscaldamento all'accensione, ma attraverso il coordinamento del sistema di riscaldamento, del sistema di controllo della temperatura, del sistema di controllo dell'atmosfera e della progettazione dell'adattamento strutturale, viene realizzata l'intera gestione del processo, dal controllo della temperatura alla protezione ambientale, e fornisce un ambiente ad alta temperatura affidabile per esperimenti e produzione.

1. Prima di utilizzare il forno tubolare, installare i tappi isolanti. Posizionare i tappi isolanti come mostrato in figura. Tirarli verso l'esterno secondo necessità, assicurandosi che siano simmetrici su entrambi i lati per evitare danni alla camera del forno.

Il forno tubolare di piccole dimensioni è un tipo di apparecchiatura sperimentale ad alta temperatura con certificazione CE. Adotta una struttura a flangia sottovuoto a connessione rapida e un anello di tenuta ad alte prestazioni, che consente di aprire e chiudere rapidamente una o entrambe le estremità del tubo del forno, facilitando il prelievo e il posizionamento frequenti dei campioni e migliorando l'efficienza sperimentale. La caratteristica del forno tubolare di piccole dimensioni è la possibilità di lavorare a temperature fino a 1200 °C o in ambiente sottovuoto. Il tubo del forno tubolare di piccole dimensioni può essere configurato come tubo di quarzo ad alta purezza da 1 pollice o 2 pollici. Il sistema di controllo della temperatura del forno tubolare di piccole dimensioni include 30 impostazioni di curva di riscaldamento e raffreddamento e la sua precisione di controllo della temperatura raggiunge +/- 1 °C. Il forno tubolare di piccole dimensioni viene utilizzato principalmente in scenari che richiedono alte temperature e atmosfera restrittiva, in particolare per la sintesi di materiali in laboratorio, il trattamento termico, la sinterizzazione e la modifica dei materiali delle batterie e la ricerca sui catalizzatori. Processi ad alta temperatura che richiedono elevata efficienza e semplicità d'uso.

Il forno tubolare a zona di temperatura singola è un forno tubolare resistente alle alte temperature disposto orizzontalmente, in cui il materiale viene posto in un contenitore resistente al calore all'interno del tubo. Per creare un ambiente ad alta temperatura, solitamente all'esterno del tubo del forno è presente un elemento riscaldante a barra di silicio-carbonio, in modo che il forno tubolare a zona di temperatura singola possa generare il calore necessario per l'esperimento. Il forno tubolare a zona di temperatura singola è gestito da un sistema di controllo della temperatura, dalla struttura semplice, di facile utilizzo e a basso costo.

Il forno tubolare orizzontale è un piccolo apparecchio sperimentale certificato CE con più zone di riscaldamento, con una temperatura massima di 1100 °C. La configurazione standard include flangia di tenuta in acciaio inossidabile e tubo di quarzo. Il forno tubolare orizzontale può essere utilizzato immediatamente dopo l'accensione. Il forno tubolare orizzontale è dotato di un termoregolatore programmabile a 50 stadi, in grado di impostare le procedure di riscaldamento e raffreddamento in base alle diverse esigenze del cliente. Il corpo del forno tubolare orizzontale può essere posizionato verticalmente o orizzontalmente per adattarsi a diverse applicazioni, come test VSL, CVD e altri test di tempra.

Il forno tubolare compatto è un'apparecchiatura sperimentale che ha ottenuto la certificazione CE ed è ampiamente utilizzata in università, ricerca scientifica, medicina e altri settori. La temperatura massima del forno tubolare compatto può raggiungere i 1200 °C. Lo strumento è dotato di strumenti di precisione per test del vuoto, pompe per vuoto e strumenti di misurazione della temperatura OMEGA. È possibile integrare termocoppie corazzate nel tubo del forno per misurare la temperatura effettiva del campione sinterizzato. Il tubo di riscaldamento del forno tubolare compatto può essere sigillato a entrambe le estremità oppure collegato a un tubo del gas per facilitare il passaggio di gas inerte o reattivo. Questo design rende il forno tubolare compatto molto apprezzato dai clienti in scenari sperimentali in cui è necessario controllare l'atmosfera. Anche il forno a muffola è un'apparecchiatura di riscaldamento ad alta temperatura comune, ma è costituito da una scatola chiusa con una camera di riscaldamento al suo interno, e il campione può essere posizionato direttamente nella camera per il riscaldamento.