1700°C buisoven voor materiaalonderzoek en -ontwikkeling

1700°C Hoge-temperatuur buisoven met multi-zone configuratie — TOB-K2-6-17TPD3

Productoverzicht en ideale toepassingen

Een buisoven is een oven voor hoge temperaturen waarbij de verwarmingskamer een cilindrische buis is waar het werkstuk doorheen wordt verwarmd, meestal onder een gecontroleerde gasatmosfeer. De TOB-K2-6-17TPD3 is een 1700 °C buisoven uit de K2-serie, gebouwd rondom ovenbuizen van hoogzuiver kwarts of hoogzuiver aluminiumoxide-korund die beschikbaar zijn in zowel horizontale als verticale configuraties. Standaard buisdiameters zijn 40 mm, 60 mm, 80 mm en 100 mm (aanpasbaar), en standaard verwarmingszones zijn 150 mm, 205 mm, 350 mm en 440 mm (aanpasbaar). Zoneconfiguraties variëren van enkelvoudige, dubbele en drievoudige tot vijfvoudige zones, en een roterend kantelsysteem kan op het ovenlichaam worden gemonteerd voor speciale verwerkingsvereisten.

De TOB-K2-6-17TPD3 gebruikt silicium-molybdeen (MoSi₂) verwarmingselementen om een ontwerptemperatuur van 1700 °C te bereiken, met een bedrijfstemperatuurbereik van 0–1600 °C bij gebruik van een aluminiumoxidebuis. De nauwkeurigheid van de temperatuurregeling is ±1 °C, bewaakt door een B-type thermokoppel (meetbereik 0–1820 °C). De oven wordt gevoed door eenfasige 220 V en is uitgerust met een 30-segment programmeerbare PID zelf-afstellende intelligente temperatuurregelaar die het verwarmen en koelen automatiseert zonder tussenkomst van een operator.

De oven is ontworpen voor de zware eisen van wetenschappelijk onderzoek en kleinschalige productie. De dubbelwandige behuizing met geforceerde luchtkoeling houdt het buitenoppervlak dicht bij kamertemperatuur, zelfs bij hoge temperaturen, en de getrapte ovenkamer verdeelt de spanning gelijkmatig tijdens het verwarmen, wat warmteverlies voorkomt en de levensduur verlengt. De lichtgewicht isolatie van aluminiumoxide-keramische vezels biedt uitstekende thermische isolatie en is tegelijkertijd scheurvrij, klontert niet en is slakvrij, waardoor er geen verontreiniging van de gebakken producten optreedt.

Ideaal voor:

• Onderzoek naar en kleinschalige productie van keramiek, metallurgie, elektronica, glas, chemische, mechanische en vuurvaste materialen.
• Ontwikkeling van nieuwe materialen, inclusief synthese van batterijmaterialen (calcinering van kathodeprecursoren, sinteren van solid-state elektrolyten) bij temperaturen tot 1700 °C.
• Universitair onderwijs en onderzoekstoepassingen die een hoge-temperatuuroven met programmeerbare verwarmingsprofielen vereisen.
• Processen die gecontroleerde gasatmosferen (inert gas, menggas, stikstof, zuurstof, koolmonoxide, argon) of vacuümcondities vereisen.

Moet u het optimale buismateriaal (kwarts versus aluminiumoxide), de configuratie van de verwarmingszone of de gasatmosfeer bepalen voor uw specifieke materiaalproces? Neem contact op met onze ingenieurs voor hoge-temperatuurprocessen met uw toepassingsdetails.

Waar de 1700 °C buisoven past in materiaalonderzoek en batterijontwikkeling

In onderzoek naar en productie van batterijmaterialen dient een 1700 °C buisoven voor de synthese- en warmtebehandelingsstappen bij hoge temperaturen die niet kunnen worden uitgevoerd in ovens met een lagere temperatuur (1200 °C). De TOB-K2-6-17TPD3 wordt gebruikt voor:

• Synthese van kathodemateriaal: Calcinering van kathodeprecursoren bij temperaturen tot 1700 °C voor materialen zoals nikkelrijke oxiden, spineloxiden en bepaalde fosfaatverbindingen die hogere sintertemperaturen vereisen.
• Verwerking van solid-state elektrolyten: Sinteren van oxide solid-state elektrolyten (bijv. LLZO, LATP, LAGP) bij 1100–1200 °C, of synthese op hoge temperatuur van gespecialiseerde keramische elektrolyten.
• Behandeling van anodemateriaal: Studies naar carbonisatie of grafitisering op hoge temperatuur van koolstofmaterialen, en warmtebehandeling van op silicium gebaseerde anodeprecursoren.
• Algemeen materiaalonderzoek: Verwerking van keramiek, metallurgie, glas en vuurvaste materialen waarbij de combinatie van hoge temperatuur, gecontroleerde atmosfeer en programmeerbare verwarmingsprofielen vereist is.

De multi-zone configuratie is bijzonder waardevol voor processen die een lange zone met een uniforme temperatuur vereisen. Een drievoudige of vijfvoudige zoneconfiguratie met onafhankelijke zoneregeling stelt de gebruiker in staat om een vlak temperatuurprofiel over een lange monsterafstand te behouden, wat essentieel is voor het produceren van uniforme materiaalbatches. De roterende kanteloptie maakt processen mogelijk waarbij het monster of de smeltkroes tijdens het verwarmen moet worden gekanteld of gedraaid, zoals bij bepaalde poederreacties.

Belangrijkste technische kenmerken van de TOB-K2-6-17TPD3

• 1700 °C ontwerptemperatuur met silicium-molybdeen verwarmingselementen
  De MoSi₂ verwarmingselementen maken een ontwerptemperatuur van 1700 °C en een continue bedrijfstemperatuur van 0–1600 °C mogelijk (met een aluminiumoxidebuis). Silicium-molybdeen elementen bieden uitstekende oxidatiebestendigheid bij hoge temperaturen en een lange levensduur, waardoor ze de industriestandaard zijn voor ovens in de 1700 °C-klasse.
• Multi-zone configuratie voor lange uniforme temperatuurzones
  De K2-serie biedt enkelvoudige, dubbele, drievoudige en vijfvoudige zoneconfiguraties, met standaard verwarmingszones van 150 mm, 205 mm, 350 mm en 440 mm (aanpasbaar). Multi-zone regeling is essentieel voor het behouden van een uniform temperatuurprofiel over lange monsterafstanden, wat zorgt voor een consistente materiaalverwerking over de gehele ovenbuis.
• Zeer nauwkeurige temperatuurregeling (±1 °C)
  De oven maakt gebruik van een 30-segment programmeerbare PID zelf-afstellende intelligente temperatuurregelaar met automatische verwarming en koeling. De nauwkeurigheid van de temperatuurregeling is ±1 °C, bewaakt door een B-type thermokoppel (0–1820 °C). Een optionele RS-485 communicatie-interface maakt verbinding met een computer mogelijk voor start/stop-bediening, alarm/stop verwarming, het instellen en opslaan van verwarmingscurves en het registreren van historische curves.
• Veiligheidsbescherming met dubbele lus
  De oven maakt gebruik van geïntegreerde circuits en modulaire besturing met dubbele lusbeveiliging, inclusief oververhittingsbeveiliging, beveiliging tegen thermokoppelbreuk, overstroombeveiliging en overdrukbeveiliging. Deze redundante veiligheidssystemen zorgen voor een stabiele, betrouwbare en veilige werking, wat vooral belangrijk is voor onbeheerde langdurige verwarmingsprogramma's.
• Atmosfeer- en vacuümmogelijkheden
  De oven ondersteunt alle inerte gassen, menggassen, stikstof, zuurstof, koolmonoxide en argon. De inlaatzijde kan worden uitgerust met een of meer inlaten, elk met een naaldventiel en vacuümmeter; de uitlaatzijde is verbonden met één uitlaatpoort en één vacuümpoort, allemaal met naaldventielen. Een vacuümpomp wordt bij de oven geleverd, waardoor zowel vacuüm-warmtebehandeling als verwerking onder gecontroleerde atmosfeer mogelijk is.
• Dubbelwandige behuizing met geforceerde luchtkoeling
  De ovenmantel heeft een dubbelwandige structuur met geforceerde luchtkoeling, waardoor de externe temperatuur van de ovenmantel zelfs bij hoge temperaturen dicht bij kamertemperatuur blijft, wat onbedoelde brandwonden voorkomt en nabijgelegen apparatuur en operators beschermt.
• Lichtgewicht isolatie van aluminiumoxide-keramische vezels
  De ovenkamer maakt gebruik van internationaal geavanceerde lichtgewicht aluminiumoxide-keramische vezels, die uitstekende thermische isolatie, een laag gewicht en hoge temperatuurbestendigheid bieden. De isolatie is scheurvrij, klontert niet en is slakvrij, waardoor er geen verontreiniging van de gebakken producten optreedt. De energie-efficiëntie is 60–80% van oudere elektrische ovens.
• Afdichtingsflenzen van 304 roestvrij staal
  De ovenbuis is afgedicht met 304 roestvrijstalen flenzen die eenvoudig te installeren en te verwijderen zijn, bestand zijn tegen oxidatie, zuren en logen, en een dubbellaagse afdichting bieden voor betrouwbare luchtdichtheid.
• Uitgebreide standaardaccessoires
  De oven wordt geleverd met één buis, één vacuümpomp, één gasleiding, één set roestvrijstalen flenzen, twee buispluggen, één kroestang, één paar speciale handschoenen voor hoge temperaturen en één handleiding. Optionele accessoires zijn onder meer touchscreen-bediening, inlaat-/uitlaatventilatie voor dampen, een papierloze recorder en een systeem voor communicatie op afstand.

Technische specificaties

Configuratie van ovenbuis en zone:

• Materiaal ovenbuis: hoogzuiver kwarts of hoogzuivere aluminiumoxide-korundbuizen
• Configuratie: horizontaal en verticaal
• Standaard buisafmetingen: 40 mm, 60 mm, 80 mm en 100 mm (aanpasbaar)
• Standaard verwarmingszones: 150 mm, 205 mm, 350 mm en 440 mm (aanpasbaar)
• Zoneconfiguraties: enkele, dubbele, drievoudige en vijfvoudige zones
• Optioneel: roterend kantelsysteem gemonteerd op het ovenlichaam

Praktische gebruiksadviezen

De volgende aanbevelingen zijn gebaseerd op best practices voor buisovens van de 1700 °C-klasse en zijn van toepassing op de TOB-K2-6-17TPD3:

• Selectie van buismateriaal: Gebruik een aluminiumoxide (korund) buis voor bedrijfstemperaturen boven 1200 °C, aangezien de bedrijfstemperatuur is gespecificeerd als 0–1600 °C met een aluminiumoxide buis. Kwartsbuizen zijn geschikt voor toepassingen bij lagere temperaturen en bieden een hoge optische transparantie, maar hebben een lagere maximale temperatuurlimiet. Selecteer het buismateriaal op basis van uw maximale procestemperatuur en compatibiliteit met de atmosfeer.
• Opwarmsnelheid: De opwarmsnelheid kan worden ingesteld van 0–10 °C/min, maar het wordt aanbevolen om deze op ≤ 5 °C/min te houden. Een langzamere opwarmsnelheid vermindert thermische spanning op de ovenbuis en het werkstuk, verlengt de levensduur van de MoSi₂-verwarmingselementen en voorkomt barsten in keramische monsters.
• Gas- en vacuümbewerking: Voor verwerking in een inerte atmosfeer moet de buis 15–20 minuten voor het verwarmen worden doorgespoeld met het procesgas om lucht te verwijderen. Voor vacuümbewerking sluit u de meegeleverde vacuümpomp aan op de vacuümpoort en controleert u of de flenzen goed zijn afgedicht voordat u gaat evacueren. Gebruik altijd een vacuümmeter om de druk te bewaken.
• Plaatsing van het monster: Plaats het monsterbakje of de kroes centraal in de uniforme verwarmingszone. Controleer bij ovens met meerdere zones het vlakke temperatuurprofiel over de lengte van het monster voordat u een volledige batch start.
• Koeling: Laat de oven na een proces op natuurlijke wijze afkoelen. De aanbevolen koelsnelheid is consistent met de richtlijnen voor de opwarmsnelheid; vermijd snelle koeling, omdat dit de buis en het werkstuk kan doen barsten.
• Veiligheid: De dubbellaagse behuizing met geforceerde luchtkoeling houdt de buitenkant op kamertemperatuur, maar de ovenbuis, flenzen en de directe omgeving rond de oven blijven heet tijdens bedrijf. Gebruik de meegeleverde kroestang en handschoenen voor hoge temperaturen bij het hanteren van monsters. Gebruik altijd de veiligheidsfuncties met dubbele lus.

Veelvoorkomende operationele problemen en probleemoplossing

Technische veelgestelde vragen

V1: Moet ik een kwartsbuis of een aluminiumoxide (korund) buis kiezen voor mijn toepassing?

De bedrijfstemperatuur is het primaire criterium. Voor processen tot ongeveer 1200 °C is een kwartsbuis geschikt en deze biedt optische transparantie voor visuele observatie. Voor processen boven 1200 °C (tot de bedrijfslimiet van 1600 °C) is een aluminiumoxide korund buis vereist. De specificatie vermeldt de bedrijfstemperatuur van 0–1600 °C voor een configuratie met aluminiumoxide buis. Selecteer de buis op basis van uw maximale procestemperatuur en chemische compatibiliteit met de atmosfeer.

V2: Wat is het voordeel van een ovenconfiguratie met meerdere zones?

Een configuratie met meerdere zones (twee, drie of vijf zones) maakt het mogelijk om elke verwarmingszone onafhankelijk te regelen, wat zorgt voor een langere en uniformere vlakke temperatuurzone. Voor een lang monsterbakje zal een oven met één zone temperatuurverlies vertonen aan de uiteinden; een oven met drie of vijf zones behoudt een vlak profiel over de volledige lengte van het monster, wat essentieel is voor uniforme materiaalverwerking.

V3: Kan de TOB-K2-6-17TPD3 worden gebruikt voor zowel inerte gas- als vacuümprocessen?

Ja. De inlaatzijde kan worden uitgerust met een of meer gasinlaten (elk met een naaldventiel en vacuümmeter), en de uitlaatzijde biedt één uitlaatpoort en één vacuümpoort, allemaal met naaldventielen. Een vacuümpomp is bij de oven inbegrepen, waardoor zowel verwerking onder gecontroleerde atmosfeer (met inerte gassen, stikstof, zuurstof, koolmonoxide, argon, enz.) als vacuümwarmtebehandeling mogelijk is.

V4: Wat is de aanbevolen verwarmingssnelheid voor deze oven?

De verwarmingssnelheid kan worden ingesteld van 0–10 °C/min, maar het wordt aanbevolen om ≤ 5 °C/min te gebruiken. Een lagere snelheid vermindert thermische spanning op de buis en het werkstuk, verlengt de levensduur van het verwarmingselement en voorkomt barsten in keramische monsters.

V5: Is de oven geschikt voor de synthese van batterijmaterialen?

Ja. De ontwerptemperatuur van 1700 °C breidt de capaciteit van de K2-serie uit voorbij standaard 1200 °C ovens, waardoor calcinering en sinteren op hoge temperatuur van geavanceerde batterijmaterialen mogelijk is, inclusief oxide-vaste elektrolyten, nikkelrijke kathodeprecursors en gespecialiseerde keramische elektrolytsystemen die sintertemperaturen tot 1600 °C vereisen.

Klaar om synthese en warmtebehandeling op hoge temperatuur tot 1700 °C uit te voeren met nauwkeurige regeling van meerdere zones en atmosfeer/vacuümmogelijkheden? Vraag een offerte aan voor de TOB-K2-6-17TPD3, met vermelding van uw buismateriaal (kwarts of aluminiumoxide), diameter, configuratie van de verwarmingszone en optioneel roterend kantelsysteem. Onze ingenieurs voor hogetemperatuurprocessen kunnen de optimale configuratie voor uw toepassing aanbevelen.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

Misschien heeft u ook nodig

• 1200°C Drie-zone buisoven voor batterijmaterialen — Een 1200 °C drie-zone buisoven voor de synthese en warmtebehandeling van batterijmaterialen. Vult de 1700 °C TOB-K2-6-17TPD3 aan voor processen bij lagere temperaturen die niet de hogere temperatuurcapaciteit vereisen.
• Hogesnelheids planetaire kogelmolen — Een planetaire kogelmolen voor poedervoorbereiding en mengen vóór ovenverwerking. Vult de TOB-K2-6-17TPD3 aan door de monsterbereidingsstap te bieden voor precursors die in de buisoven zullen worden gesinterd of gecalcineerd.
• Vacuüm laboratoriumoven (TOB-DZF-6050)— Een vacuüm laboratoriumoven voor het voordrogen van vochtgevoelige precursors vóór verwerking op hoge temperatuur. Vult de TOB-K2-6-17TPD3 aan door een droogstap bij lage temperatuur te bieden voor materialen die vochtvrij moeten zijn voordat ze de buisoven ingaan.