Four tubulaire à trois zones

Letrois four tubulaire à zonepeut être configuré en fonction des besoins de différentes zones de température, c'est-à-dire trois plages de température différentes élevées, moyennes et basses. Cela permet aux utilisateurs d'effectuer une variété d'opérations de processus, telles que la fusion des métaux, les réactions à l'état solide, l'évaporation des substances, etc., dans un seul tube en céramique ou en quartz de grand diamètre sans avoir à remplacer tout le système de chauffage.

 Élément chauffant et structure

Élément chauffant :Trois fours tubulaires à zoneutilisent généralement plusieurs ensembles de fils de résistance ou d'autres types de conducteurs comme éléments chauffants. Ces éléments sont placés dans des cylindres en céramique ou en quartz de gros calibre spécialement conçus pour conduire et disperser la chaleur uniformément.

Structure du four : la coque du four est en acier doux métallique Q235 et la surface est recouverte d'une résistance électrostatique pour améliorer la résistance à la corrosion. À l'intérieur, il y a plusieurs zones de contrôle de température pour répondre aux différentes exigences du processus.

 Importance du frittage et de la densification des matériaux céramiques

Le frittage et la densification des matériaux céramiques sont les étapes clés du processus de fabrication de la céramique. Grâce à ce processus, le matériau céramique peut former une microstructure dense, améliorant ainsi ses propriétés physiques, mécaniques et thermiques. Ceci est essentiel pour l'application des matériaux céramiques en électronique. , construction, aviation et autres domaines.

 Application au frittage de céramique

 Contrôle de la température

Lefour tubulaire à trois zonespeut contrôler avec précision la température dans différentes zones du four pour s'adapter aux exigences de gradient de température pendant le processus de frittage des matériaux céramiques.

Grâce au système de contrôle précis de la température, il peut garantir que le matériau céramique dans le processus de frittage obtienne le meilleur environnement de température, afin d'obtenir un bon effet de frittage.

 Contrôle de l'atmosphère

L'atmosphère a une influence importante sur le processus de frittage des matériaux céramiques.four tubulaire à trois zonespeut ajuster l'atmosphère dans le four en fonction des besoins, comme l'utilisation de gaz inerte ou de gaz réducteur.

Une atmosphère appropriée aide à éliminer les impuretés et les gaz contenus dans les matériaux céramiques et favorise le frittage et la densification des matériaux.

 Chauffage uniforme

L'élément chauffant de l'équipement adopte généralement une technologie de chauffage avancée telle que le chauffage par résistance ou le chauffage par induction pour assurer une répartition uniforme de la température dans le four.

Un chauffage uniforme aide à réduire le gradient de température du matériau céramique pendant le frittage, obtenant ainsi un effet de frittage plus uniforme.

 Production efficace

Il est généralement très productif et peut traiter plusieurs échantillons de céramique en même temps.

Cela contribue à réduire les coûts de production, à améliorer l’efficacité de la production et à répondre aux besoins d’une production à grande échelle.

 Processus et mécanisme de frittage et de densification des matériaux céramiques

Processus de frittage:

 Le processus de frittage des matériaux céramiques comprend généralement trois étapes : préchauffage, frittage et refroidissement.

 Lors de la phase de préchauffage, le matériau céramique chauffe progressivement jusqu'à la température de frittage.

 Lors de l’étape de frittage, le matériau céramique est soumis à des réactions biochimiques et à des changements physiques à haute température pour former une microstructure dense.

 Pendant la phase de refroidissement, le matériau céramique fritté refroidit progressivement jusqu'à température ambiante.

Mécanisme de densification :

 La densification des matériaux céramiques est principalement réalisée par diffusion et réarrangement entre particules.

 À haute température, la surface des particules céramiques peut être réduite, la diffusion et le réarrangement entre les particules se produisent et la microstructure dense se forme.

 Dans le même temps, les défauts tels que les pores et les fissures dans les matériaux céramiques se réduiront progressivement, améliorant ainsi la densité et la résistance du matériau.

 Avantages et défis des matériaux céramiques frittés

Avantages :

 L'équipement dispose de capacités précises de contrôle de la température et de l'atmosphère pour garantir des conditions environnementales optimales pour les matériaux céramiques pendant le processus de frittage.

 La répartition uniforme de la température dans le four contribue à réduire le gradient de température dans le processus de frittage, améliorant ainsi l'uniformité de l'effet de frittage.

 Il est généralement très productif et peut répondre aux besoins d’une production à grande échelle.

Défi:

 Le processus de frittage des matériaux céramiques doit généralement être effectué à des températures élevées, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de conception matérielle et structurelle de l'équipement.

 Les gaz et impuretés générés lors du processus de frittage doivent être évacués à temps pour éviter des effets néfastes sur la qualité des matériaux céramiques.

 L'effet de frittage des matériaux céramiques est affecté par de nombreux facteurs, tels que la qualité des matières premières et les paramètres du processus de frittage, un contrôle et une optimisation stricts du processus sont donc nécessaires.

 Traitement thermique initial : dans le processus de préparation, tel que la préparation du film colloïdal PZT (titanate de zirconate de plomb), un traitement thermique est d'abord effectué pour éliminer les solvants et les matières organiques dans le film. Cette étape est généralement effectuée dans une région de température plus basse, laissant le film colloïdal dans un état amorphe thermodynamiquement déséquilibré avec une énergie plus élevée.

 Mécanisme de densification :

 Refroidissement et durcissement : après recuit, le matériau est refroidi à température ambiante afin qu'il durcisse et maintienne une structure stable.

Traitement répété périodique : L'épaisseur du film colloïdal est progressivement augmentée en répétant périodiquement le processus d'homogénéisation, de traitement thermique et de recuit. Un certain nombre de couches (telles que cinq couches) par uniforme sont recuites une fois, généralement dans une région de température plus élevée. Le processus de recuit peut libérer l'énergie du film colloïdal, se transformer à l'état cristallin et obtenir la couche de film dense et cristallisée.

 

Contexte de la coopération

Avec le développement de la science et de la technologie, la recherche universitaire dans les domaines de la science des matériaux, de la chimie, de la physique, etc. devient de plus en plus profonde et la demande d'équipements expérimentaux est de plus en plus élevée. En tant qu'équipement de traitement thermique de haute précision et multifonctionnel, le four tubulaire à trois températures est devenu un élément indispensable du laboratoire des collèges et universités. Grâce à la coopération avec des fabricants d'équipements professionnels, les établissements d'enseignement supérieur peuvent obtenir des équipements expérimentaux avancés et améliorer le niveau de la recherche scientifique.

 Cas de coopération

 IDRR Wuxi Aidi Thermal Engineering et l'Université du Zhejiang : En septembre 2024, IDRR Wuxi Aidi Thermal Engineering et un laboratoire de l'Université du Zhejiang ont conclu une coopération pour construire un laboratoire commun. IDRR Wuxi Aidi Thermal Engineering s'engage dans le développement et la recherche de fours à tubes et autres l'équipement de traitement à chaud et les matériaux auxiliaires de coulée, et ses produits sont hautement compatibles avec l'orientation de recherche du laboratoire de l'Université du Zhejiang. Les deux parties ont promu conjointement le nouveau développement de la technologie de traitement thermique par le biais de la coopération.

 Université de technologie de Dalian : L'Université de technologie de Dalian a acheté un petit four tubulaire à trois zones de type ouvert pour la recherche en laboratoire. L'équipement présente les caractéristiques de haute précision et de multifonction, ce qui fournit un solide soutien à la recherche pour les chercheurs de l'Université de Dalian. de la Technologie.

 Importance coopérative

 Améliorer le niveau de la recherche scientifique : grâce à la coopération avec des fabricants d'équipements professionnels, les établissements d'enseignement supérieur peuvent obtenir des équipements expérimentaux avancés et un soutien technique, de manière à améliorer le niveau de la recherche scientifique.

 Promouvoir l'innovation technologique : les modèles de coopération tels que la co-construction de laboratoires communs peuvent promouvoir le partage des ressources et les avantages complémentaires entre les établissements d'enseignement supérieur et les fabricants d'équipements, et promouvoir conjointement l'innovation technologique et la transformation des résultats.

 Former des talents en recherche scientifique : en participant à des projets de coopération et en recevant une formation professionnelle, les chercheurs des universités et collèges peuvent améliorer continuellement leur qualité professionnelle et leurs capacités pratiques, et contribuer à cultiver davantage d'excellents talents en recherche scientifique.

Préparation avant inspection

 

Traitement de mise hors tension

Avant de vérifier l'élément chauffant, assurez-vous d'abord de débrancher l'alimentation pour garantir la sécurité.

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Mesures de protection

Portez des gants et des lunettes de protection pour éviter les blessures lors de l'inspection.

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Vérifiez les étapes

1. Contrôle d'apparence

 Vérifiez les éléments chauffants (tels que les fils de résistance, les tiges de silicium-carbone, etc.) pour détecter toute rupture, déformation, décoloration ou dommage évident. La fracture est généralement un endroit discontinu, la déformation peut apparaître sous forme de flexion, de distorsion et d'autres formes anormales, la décoloration peut être due à une surchauffe ou à des changements de couleur anormaux après une utilisation à long terme, les dommages peuvent être dus à un impact de force externe et à d'autres raisons causées par la surface. endommagement du composant.

 Vérifiez que la partie de connexion de l'élément chauffant, telle que la borne, le dispositif de fixation, etc., est ferme, qu'il n'y a pas de desserrage, de chute ou de phénomène d'oxydation. Le desserrage ou la chute peut entraîner un mauvais contact et affecter l'effet chauffant ; L'oxydation peut augmenter la résistance, réduire l'efficacité du chauffage et même provoquer une panne.

2. Contrôle de température

 Pendant le processus de chauffage, observez le changement de la valeur d'affichage de la température. Si l'élément chauffant fonctionne normalement, la température devrait augmenter progressivement à mesure que le temps de chauffage augmente et rester relativement stable après avoir atteint la température réglée. Si la température augmente lentement, stagne ou fluctue fortement, il peut y avoir un problème avec l'élément chauffant.

 Des outils de mesure de la température tels que le thermomètre infrarouge sont utilisés pour mesurer directement la température à la surface du tube ou à proximité du tube. Dans des circonstances normales, la température à différents endroits doit être répartie dans une certaine plage et correspondre à la valeur de l'instrument d'affichage de la température. Si la température dans certaines zones est considérablement basse ou élevée, il se peut que l'élément chauffant de la zone ne fonctionne pas correctement.

3. Vérification des paramètres électriques

 Utilisez un ampèremètre et un voltmètre pour mesurer le courant et la tension de fonctionnement de l'élément chauffant du four tubulaire. Les valeurs mesurées sont comparées au courant et à la tension assignés de l'appareil. Si le courant est trop faible, il peut être partiellement endommagé ou un mauvais contact avec l'élément chauffant ; Si le courant est trop élevé, il peut y avoir un court-circuit ou d'autres conditions anormales. Dans le même temps, faites attention à la stabilité du courant et de la tension, une fluctuation importante peut signifier que l'élément chauffant n'est pas stable.

 Pour les fours tubulaires avec alimentation triphasée, vérifier si le courant triphasé est équilibré. Si le courant triphasé n'est pas équilibré, il peut y avoir un problème avec l'élément chauffant d'une phase.

4. Vérification de la puissance

 Selon la formule de calcul de la puissance du four tubulaire (puissance=courant × tension × facteur de puissance), la consommation électrique réelle de l'élément chauffant est calculée. Par rapport à la puissance nominale de l'équipement, si la puissance réelle est nettement inférieure à la puissance nominale, il se peut que l'élément chauffant soit endommagé ou ne fonctionne pas correctement.

5. Vérification du son

 Pendant le fonctionnement du four tubulaire, écoutez attentivement si l'élément chauffant émet des sons anormaux. S'il y a un bruit anormal, cela peut être dû au desserrage, à la rupture ou au frottement de l'élément chauffant avec d'autres composants.

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