1200-Grad-Labor-Kleinprogramm-temperaturgesteuerter Box-Sinterofen

Die Hochtemperaturumgebung eines 1200-Grad-Labor-Sinterofens mit programmierbarer Temperatur-kontrollierter Box- führt zu erheblichen Veränderungen in der Mikrostruktur des Materials. Wenn die Ofentemperatur über 800 Grad steigt, beginnt sich das Bindemittel im Keramikgrünkörper zu zersetzen und zu verflüchtigen, wodurch sich an der Grenzfläche zwischen den Partikeln allmählich Sinterhälse bilden. An diesem Punkt ist eine präzise Temperaturkontrolle von entscheidender Bedeutung.-Eine Schwankung von ±1 Grad kann zu abnormalem Kornwachstum oder ungleichmäßiger Porenverteilung führen.

Intelligente programmierbare Steuerungssysteme zeigen ihre Vorteile durch mehrstufige Heizkurven. Beispielsweise nimmt das System beim Sintern von Aluminiumoxidkeramik automatisch eine langsame Anstiegsrate von 5 Grad/Minute zwischen 300 Grad und 600 Grad an, um eine ausreichende Entfernung organischer Zusatzstoffe sicherzustellen. Bei Erreichen der kritischen Verdichtungstemperatur wird die Geschwindigkeit auf 10 Grad/Minute erhöht. Die gleichmäßig verteilten Silizium-Molybdän-Stabheizelemente im Ofen bilden in Kombination mit der Sechs-Punkt-Thermoelementüberwachung ein dreidimensionales Temperaturkompensationsnetzwerk, das die bei herkömmlichen Sinteröfen üblichen Randeffekte effektiv eliminiert.

Bemerkenswert ist auch der Einsatz eines neuen Auskleidungsmaterials aus Zirkonoxidfasern. Diese Wärmedämmschicht, die in einem speziellen Verfahren aus nanoskaligen Vorläufern hergestellt wird, weist eine um 40 % geringere Wärmeleitfähigkeit als herkömmliche Materialien auf und sorgt dafür, dass die Außentemperatur des Ofens unter 60 Grad bleibt. Durch das doppelschichtige, gehärtete Beobachtungsfenster kann der Bediener deutlich den bemerkenswerten Prozess beobachten, bei dem der Grünkörper bei hoher Temperatur allmählich durchscheinend wird, während eine eingebaute CCD-Kamera kontinuierlich die vollständige Entwicklung der Sinterschrumpfungskurve aufzeichnet.

Der kleine 1200-Grad-Sinterofen mit programmierbarer Temperatur-gesteuerter Box- ist ein häufig verwendetes Laborgerät in Universitäten, Forschungsinstituten sowie Industrie- und Bergbauunternehmen, hauptsächlich zum Sintern bei hohen Temperaturen, zum Glühen von Metallen und zur Qualitätsprüfung. Nachfolgend finden Sie Informationen dazu:

Funktionsprinzip: Elektrischer Strom wird zum Erhitzen von Heizelementen wie Widerstandsdrähten im Ofen verwendet, die von Halbleiterrelais gesteuert werden. Ein Temperatursensor (z. B. ein Thermoelement vom Typ K-) erfasst die Ofentemperatur und gibt das Signal an das Temperaturkontrollgerät zurück. Das Instrument gibt über die PID-Steuerung ein geeignetes Spannungssignal aus, das die Ein-/Ausschaltzeit des Halbleiterrelais steuert und so die Ofentemperatur reguliert, sodass diese gemäß einem programmierten Programm ansteigen, halten und abkühlen kann.

Strukturelle Merkmale:

Material der Ofenkammer: Typischerweise werden hochreine Aluminiumoxidfasern verwendet. Dieses Material ist leicht, bietet eine hervorragende Wärmedämmung und ist äußerst widerstandsfähig gegen Temperaturschocks, wodurch Energieverluste wirksam reduziert werden. Die Oberfläche der Ofenkammer kann auch mit einer aus den USA importierten Hochtemperatur-Aluminiumoxidbeschichtung beschichtet sein, um die Heizeffizienz und Lebensdauer zu verbessern.

Gehäusestruktur: Häufig wird eine doppelschichtige Hülle mit einem Luftkühlungssystem zwischen den beiden Schichten verwendet, um eine niedrige Ofenoberflächentemperatur zu gewährleisten und Verbrennungen für das Bedienpersonal zu verhindern.

Heizelement: Typischerweise ist ein Widerstandsdraht, wie zum Beispiel eine mit Molybdän-dotierte Eisen-Chrom-Aluminiumlegierung, -schadstoffarm und korrosionsbeständig-.

Lufteinlass und -auslass: Die Ofenkammer verfügt über eingebaute -Lufteinlass- und -auslassöffnungen, um unerwünschte Verunreinigungen und Feuchtigkeit zu entfernen. In die Kammer kann auch Inertgas eingeleitet werden, um die Probe während des Sintervorgangs vor Oxidation zu schützen.

Leistungsparameter:

Temperaturbereich: Die maximale Temperatur kann 1200 Grad erreichen, die typische Dauerbetriebstemperatur beträgt jedoch 1100 Grad.

Genauigkeit der Temperaturregelung: Normalerweise werden Thermoelemente vom Typ K- mit einer Genauigkeit der Temperaturregelung von ±1 Grad verwendet.

Heizrate: Eine Heizrate von weniger als oder gleich 10 Grad/Minute wird empfohlen, um die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern.

Leistung und Stromversorgung: Die Leistung variiert je nach Ofengröße, gängige Optionen sind 2,5 kW und 3,5 kW. Die Stromversorgung erfolgt typischerweise über 220 V/50 Hz Wechselstrom.

Ofenabmessungen: Erhältlich in verschiedenen Größen, z. B. 150 mm × 180 mm × 155 mm (4,2 l) und 250 mm × 300 mm × 250 mm.

Sicherheitsschutz: In der Regel sind Überhitzungs- und Überhitzungsschutz sowie eine Abschaltfunktion beim Öffnen der Tür- vorhanden, um die Sicherheit von Bediener und Ausrüstung zu gewährleisten.

Programmierbare Temperaturregelung: Die Temperaturregelung wird normalerweise mit 30 oder 50 Schritten programmiert. Heiz-, Halte- und Kühlzyklen können über einen intelligenten Temperaturregler eingestellt werden und ermöglichen so eine automatisierte Steuerung, um den Temperaturanforderungen verschiedener Experimente gerecht zu werden.

Zur Atmosphärenkontrolle nutzt dieses Gerät auf innovative Weise die Technologie des gepulsten Gasaustauschs. Durch die regelmäßige Injektion von hochreinem Stickstoff und die Kombination mit einer mechanischen Vakuumpumpe kann der Sauerstoffgehalt im Ofen innerhalb von 15 Minuten auf unter 10 ppm gesenkt werden. Diese dynamische Schutzmethode eignet sich besonders für das Sintern von Titanlegierungspulvern und verhindert wirksam die Kontamination interstitieller Elemente. Nachdem der eingestellte Sintervorgang abgeschlossen ist, wird das Schnellkühlmodul an der Rückseite des Ofens aktiviert. Das Wirbelrohr-Kühlsystem ermöglicht in Kombination mit einem steuerbaren Dämpfer eine sichere Abkühlung der Probe mit der eingestellten Geschwindigkeit auf Raumtemperatur.