1600 gradd Labordy Prifysgol Silicon Carbon Gwialen Gwresogi Ffwrnais Sintering

Roedd gwiail carbid silicon yn tywynnu gwyn gwych ar 1600 gradd, tra bod y powdr yn y crucible alwmina y tu mewn i'r ffwrnais wedi trawsnewid cam gwyrthiol. Wrth i'r tymheredd ddringo i'r pwynt critigol o 1280 gradd, canodd larwm miniog yn sydyn yn y labordy - Roedd y nodwydd ar y llif llif nwy yn crynu'n annormal.

"Nid yw'r nitrogen yn ddigon pur!" Rhuthrodd y myfyriwr graddedig Xiao Lin i'r consol rheoli, ei fenig yn crafu yn erbyn y llawlyfr labordy yr oedd newydd ei ysgrifennu. Pwysodd yr Athro Zhang, ei oruchwyliwr, y botwm stopio brys. Trwy'r ffenestr arsylwi, gallai weld niwl melyn gwelw yn chwyrlïo o fewn y tiwb ffwrnais. "Dyna lwch silicon deuocsid a gynhyrchir gan ocsidiad powdr silicon. Ar unwaith actifadu'r system puro brys." Roedd ei lais fel dur tymherus, yn gyson ond yn ddiymwad.

Rhwng cylchoedd hymian yr uned buro, sylwodd Xiao Lin ar lwyfandir rhyfedd yn y gromlin tymheredd. "Athro, edrych, mae'r gromlin DSC yn dangos uchafbwynt dwbl yn yr ystod tymheredd a ddisgwylir ar gyfer ffurfio - cyfnod silicon cyfnod." Roedd y llif data yn dawnsio ar sgrin y monitor yn cael ei adlewyrchu ar sbectol yr Athro Zhang fel galaeth sy'n llifo. Yn sydyn trodd a thynnodd allan dair set o bowdr silicon o wahanol feintiau gronynnau o'r cabinet sampl. "Efallai ein bod wedi darganfod mecanwaith newydd ar gyfer adweithiau rhyngwynebol yn y nanoscale."

Pan sefydlodd tymheredd y ffwrnais eto ar 1550 gradd, dechreuodd sgrin monitro amser - ray diffraction gyda chylchoedd diffreithiant gwych. Tynnodd Xiaolin sylw yn sydyn at ongl benodol a dywedodd, "Y brig diffreithiant gwan hwn! Nid yw hyd yn oed wedi'i farcio ar ddiagramau cyfnod traddodiadol!" Fe wnaeth dwylo’r Athro Zhang grynu ychydig wrth iddo addasu’r bwlyn ffocws. Roedd ei reddf, a driniwyd dros 30 mlynedd yn y labordy, yn sgrechian: gallai'r amrywiadau anarferol hynny, a ddiswyddwyd yn aml fel sŵn, guddio cyfnodau newydd a fyddai'n chwyldroi gwerslyfrau.

Mae'r silicon 1600 gradd - ffwrnais sintro gwresogi gwialen carbon a ddefnyddir mewn labordai prifysgol yn ddyfais graidd ar gyfer arbrofion sintro tymheredd {}} uchel mewn deunyddiau, cerameg, meteleg a meysydd eraill. Mae ei ddyluniad yn canolbwyntio ar sefydlogrwydd tymheredd - uchel, cywirdeb rheoli tymheredd, a diogelwch arbrofol. Mae'r canlynol yn manylu ar ei nodweddion craidd, paramedrau technegol, a senarios cais:

I. Strwythur Craidd a Nodweddion Gwresogi

1. Siambr ffwrnais a system inswleiddio

Deunydd siambr ffwrnais: wedi'i adeiladu yn nodweddiadol o corundwm - briciau mullite neu frics polylight alwmina purdeb uchel -, mae'n cynnig ymwrthedd tymheredd uchel sy'n fwy na 1700 gradd, ymwrthedd sioc thermol cryf (ymwrthedd i gracio ar ôl cynnydd mewn tymheredd uwch), a lleihau samplau.

Dyluniad Inswleiddio: Mae strwythur inswleiddio cyfansawdd haen - yn cynnwys haen fewnol o fwrdd ffibr cerameg dwysedd - uchel (yn gallu gwrthsefyll tymereddau sy'n fwy na 1600 gradd) a haen allanol o ddeunydd inswleiddio ysgafn. Wedi'i gyfuno â chragen ffwrnais haen - dwbl a system oeri aer, mae hyn yn cadw tymheredd wyneb cragen y ffwrnais yn is na 60 gradd (atal llosgiadau) wrth leihau'r defnydd o ynni.

2. Elfennau Gwresogi: Manteision a Nodweddion Gwiail Carbid Silicon

Elfennau gwresogi craidd: Defnyddiwch unffurf - diamedr neu drwch - gwiail carbid silicon i ben, sy'n gallu cyrraedd tymereddau gradd 1600-1800. Maent yn arddangos ymwrthedd ocsidiad cryf (mae ffilm SiO₂ amddiffynnol yn ffurfio ar yr wyneb ar dymheredd uchel) a chyfradd wresogi sefydlog (y gellir ei haddasu o 0-10 gradd /min).

Dyluniad Cynllun: Mae grwpiau lluosog o wiail carbid silicon yn cael eu dosbarthu'n gyfartal ar y naill ochr neu o amgylch siambr y ffwrnais (ee, ochr - cofnod neu ben top - mynediad). Wedi'i gyfuno â llif gwres optimized o fewn siambr y ffwrnais, mae hyn yn sicrhau unffurfiaeth tymheredd o fewn ± 5 gradd o fewn y parth gwresogi effeithiol (ee, 50% canolog siambr y ffwrnais).

Bywyd Gwasanaeth: Pan gânt eu defnyddio ar 1600 gradd am gyfnodau estynedig, mae gwiail carbid silicon fel arfer yn cael hyd oes o 800 - 1200 awr. (Gall gwresogi ac oeri yn aml neu weithrediad gor-dymheredd leihau'r hyd oes hwn i lai na 500 awr.) Argymhellir archwilio'r gwiail yn rheolaidd ar gyfer arwyddion o gracio neu ddirywiad (ee, gwynnu'r wyneb neu gynyddu gwrthiant yn anarferol).

II. Paramedrau technegol allweddol

Categori Paramedr

Manylebau nodweddiadol (a ddefnyddir yn gyffredin mewn labordai prifysgol)

Ddisgrifiad

Ystod Tymheredd: Tymheredd yr Ystafell - 1600 Gradd, hir - Tymor Tymheredd Tymheredd yn llai na neu'n hafal i 1550 gradd. Bydd gorboethi hirfaith yn cyflymu heneiddio'r ffwrnais a'r elfennau gwresogi.

Cywirdeb rheoli tymheredd: ± 1 gradd (ar gyfer tymereddau penodol sy'n fwy na neu'n hafal i 1000 gradd). Mae Rheolwr Tymheredd Deallus PID yn cefnogi 32 o segmentau rheoli tymheredd rhaglenadwy.

Cyfradd Gwresogi: 0-10 gradd /mun (Customizable), llai na neu'n hafal i 5 gradd /munud a argymhellir (uwchlaw 1400 gradd). Mae gwresogi araf yn lleihau cracio straen thermol samplau.

Dimensiynau'r ffwrnais: Bach: 100 × 100 × 100mm i 300 × 300 × 300mm. Yn addas ar gyfer arbrofion sampl swp bach - mewn prifysgolion (ee bylchau cerameg a sbesimenau aloi).

Dull Rheoli Tymheredd: Thermocouple (S - math Platinwm - Rhodiwm Thermocouple, Mesur Ystod Mesur 0 - 1600 gradd) + Rheoli PID. Mae thermocyplau math S - yn gallu gwrthsefyll ocsidiad tymheredd uchel ac yn addas ar gyfer amgylcheddau hyd at 1600 gradd.

Diogelwch Diogelwch dros - Mae larwm tymheredd (pŵer i ffwrdd os yw ± 5 gradd yn gwyro oddi wrth y gwerth penodol), amddiffyniad egwyl thermol, ac amddiffyniad gollyngiadau: mae system amddiffyn ddeuol yn annibynnol ar y prif system reoli yn atal damweiniau arbrofol.

Iii. Swyddogaethau a nodweddion gweithredol

Rheoli tymheredd rhaglenadwy deallus

Yn meddu ar sgrin gyffwrdd neu reolwr tymheredd arddangos digidol, mae'n cefnogi cylchoedd tymheredd cyson cyn - "Gwresogi - Tymheredd Cyson - oeri" (ee, tymheredd yr ystafell → 5 gradd /min i 1200 gradd → tymheredd cyson → gradd naturiol → 3 → → 3 → 300 Naturiol i 800 gradd 8 Gellir storio cynlluniau arbrofol lluosog i ddiwallu anghenion gwahanol brosesau sintro deunydd (ee, mae angen inswleiddio fesul cam i sintro cerameg i ddileu tyllau aer).

Dyluniad Diogelwch Arbrofol

Mae drws y ffwrnais wedi'i gyfarparu â thymheredd - uchel - gasged selio gwrthsefyll, sy'n sicrhau ffit tynn wrth gau, gan leihau gollyngiadau gwres.

Gall - adeiledig yn y modiwl amddiffyn gorboethi (yn annibynnol ar y system rheoli tymheredd) orfodi pŵer i ffwrdd os bydd tymheredd dros -, hyd yn oed os yw'r prif reolaeth tymheredd yn methu.

Mae rhai modelau diwedd - yn cynnwys monitro pwysau ffwrnais (i atal gollyngiadau nwy pan gyflwynir awyrgylch amddiffynnol).

Rhwyddineb cynnal a chadw

Mae gwiail silicon carbid yn plwg - i mewn ac yn symudadwy, gan ganiatáu ar gyfer ailosod heb ddadosod y ffwrnais, gan ganiatáu i bersonél labordy prifysgol gyflawni'r llawdriniaeth eu hunain.

Yn nodweddiadol, mae gwaelod y ffwrnais wedi'i ddylunio gyda phlât anhydrin symudadwy i hwyluso glanhau malurion sampl sy'n weddill o arbrofion.

Iv. Senarios cais nodweddiadol mewn labordai prifysgol

Deunyddiau Cerameg: Sintering cerameg ocsid (fel Al₂o₃ a Zro₂), sy'n gofyn am ddwysedd tymheredd - uchel ar radd 1500-1600.

Deunyddiau newydd: synthesis o gerameg strwythurol tymheredd - (fel SiC a BN), neu gyfrifo nanopowders (sy'n gofyn am reolaeth tymheredd manwl gywir i atal tyfiant gronynnau).

Metelau ac aloion: anelio metelau anhydrin (fel twngsten a molybdenwm), neu astudio ymddygiad ocsideiddio aloion tymheredd - uchel.

Dadansoddiad Mwynau: Dadansoddiad toddi o samplau daearegol (megis pennu tymheredd toddi creigiau).

V. Rhagofalon Defnydd

Cynnal a Chadw Gwialen Carbon Silicon: Mae angen "heneiddio" ar wiail carbon silicon (cynhesu'n raddol o dymheredd isel i 1000 gradd a chynnal tymheredd er mwyn osgoi sioc cerrynt oer uchel). Osgoi cyswllt rhwng y wialen a metel neu sampl wrth ei ddefnyddio i atal cylchedau byr neu halogiad.

Graddnodi tymheredd: Graddnodi cywirdeb rheoli tymheredd bob 3 - 6 mis gan ddefnyddio thermocwl safonol (fel math S) i sicrhau data arbrofol dibynadwy.

Rheoli Atmosffer: Os defnyddir nwy anadweithiol (fel AR), gwiriwch sêl y ffwrnais i atal nwy rhag gollwng a phwysedd annormal y tu mewn i'r ffwrnais.

Gyda'i allu tymheredd - uchel o 1600 gradd a rheolaeth tymheredd rhagorol, mae'r math hwn o offer wedi dod yn nodwedd safonol ar gyfer ymchwil deunyddiau tymheredd - uchel mewn prifysgolion. Dylai'r dewis fod yn seiliedig ar faint y sampl arbrofol, y gyfradd wresogi ofynnol, a'ch cyllideb (mae modelau llai fel arfer yn costio rhwng 50,000 a 150,000 yuan, yn dibynnu ar frand a chyfluniad).