Области практического применения малогабаритных трубчатых печей (2)

4. Анализ газов и исследования датчиков

Газовые датчики, каталитические датчики, керамические элементы и функциональные тонкие пленки обычно тестируются в условиях контролируемого нагрева газовым потоком.Небольшие трубчатые печиЭто позволяет создать локальную высокотемпературную среду вокруг чувствительного элемента, при этом проводка, газовые соединения и измерительное оборудование остаются вне зоны высоких температур.

А20 мм кварцевая трубкаОбеспечивает хорошую оптическую видимость и относительно небольшой внутренний объем. Это уменьшает количество тестового газа, необходимого для изменения атмосферы вокруг образца. Более высокая скорость газообмена полезна для сравнения реакции датчика на различные концентрации, но конкретное время газообмена зависит от таких факторов, как скорость потока, объем кварцевой трубки, крепления и ограничения на выходе.

Для точного измерения реакции на газ необходимо индивидуально измерить или откалибровать температуру чувствительного элемента. Контроллер печи регулирует температуру нагревательной камеры, но фактическая температура элемента может изменяться из-за таких факторов, как проводимость провода, поток газа, излучение и способ крепления образца. Поэтому может потребоваться специальный термоэлемент или калиброванный метод измерения сопротивления.

5. Вакуумный отжиг малых элементов

Небольшие трубчатые печиОни оснащены герметичными фланцами из нержавеющей стали и интерфейсами KF25 для прямого подключения к вакуумным системам. В подходящих условиях обычные механические насосы могут достигать уровня вакуума приблизительно 20 мТорр, в то время как турбомолекулярные насосные системы могут достигать приблизительно 10⁻⁵ Торр. Это подходит для вакуумного отжига тонких металлических проводов, фольги, контактов, порошковых образцов и микрокомпонентов.

Вакуумный отжиг позволяет уменьшить окисление, удалить адсорбированные вещества, снять напряжения и изменить микроструктуру. Благодаря малому объему образца, компактные печи позволяют достичь необходимых условий обработки без нагрева больших камер. Тонкая конструкция трубок также уменьшает объем вакуума и, при условии чистоты и герметичности системы, может сократить время откачки.

На эффективность вакуумной системы влияют такие факторы, как состояние уплотнительных колец, соосность фланцев, качество масла в насосе, чистота трубок, дегазация образца, а также пригодность клапанов и сильфонов. Номинальное предельное давление описывает конфигурацию насоса, а не давление, гарантированное для каждого цикла нагрева. Дегазация обычно увеличивается с повышением температуры образца и трубок.

6. Скрининг порошков и исследования фазообразования.

В проектах по разработке материалов часто сравнивают несколько составов, в конечном итоге выбирая один для крупномасштабного производства. Для каждого состава может потребоваться всего несколько граммов или даже меньше. Небольшие печи идеально подходят для просеивания, поскольку они могут работать с небольшими партиями, потребляя меньше энергии и занимая меньшую площадь.

Исследователи могут использовать программируемые программы нагрева и выдержки для изучения процессов фазообразования, разложения, кристаллизации или окисления. В изотермическую зону можно поместить небольшие кварцевые или алюминиевые лодочки. Алюминиевые волоконные заглушки на обоих концах трубки помогают уменьшить потери излучения и должны быть установлены до начала нагрева.

При сравнении нескольких образцов крайне важна однородность упаковки. Необходимо использовать один и тот же тип лодочки для образца, массу образца, глубину слоя, положение, скорость потока газа и программу нагрева. Микросистемы могут обеспечить хорошую воспроизводимость при контроле этих переменных, но их более короткая и равномерная зона нагрева делает позиционирование образца более критичным, чем в печах с более длинными зонами нагрева.