1600 laipsnių silicio molibdeno strypo šildymo programos temperatūros kontrolės laboratorijos dėžutė Mufelių krosnis

Eksperimentui vykstant, užprogramuota temperatūra kontroliuojama laboratorinės dėžutės tipo mufelių krosnis, naudojama silicio-molibdeno strypams šildyti esant 1600 laipsnių, pateko į savo kritinę aukštos temperatūros fazę. Krosnyje esantys silicio-molibdeno strypai pamažu įkaista tiksliai valdyti, o per stebėjimo langą silpnai raudonas švytėjimas, silpnai matomas per stebėjimo langą, tarsi kažkokia kaitrinė energija virtų.

Temperatūros kontrolės sistema šiuo metu vaidino lemiamą vaidmenį. Dinaminis PID algoritmo reguliavimas užtikrino, kad stabilus temperatūra padidėtų 10 laipsnių per minutę, todėl ekrane yra lygi temperatūros kreivė. Eksperimentatorius atidžiai stebėjo duomenis, retkarčiais koreguodamas parametrus, kad būtų atsižvelgiama į nedidelius medžiagos sukepinimo proceso svyravimus. Kai kurie keraminiai mėginiai yra ypač jautrūs temperatūros gradientams; Net 5 laipsnių nuokrypis gali sukelti per didelį poringumą.

Kai temperatūra viršijo 1200 laipsnių, krosnies dvigubo sluoksnio izoliacija tapo vis efektyvesnė. Išorinė apvalkalo temperatūra išliko mažesnė nei 50 laipsnių, o vidiniai aliuminio pluošto moduliai buvo įstrigę šilumos šerdyje. Ant silicio-molibdeno strypų paviršiaus ėmė formuotis tankus apsauginis silicio dioksido sluoksnis. Ši savigydos oksido plėvelė yra jos nuolatinio veikimo ekstremalioje aplinkoje paslaptis.

Staiga aliarmas nuskambėjo trumpa pyptelėjimu-B tipo termoelementas nustatė anomaliją 3 temperatūros zonoje. Sistema nedelsdama suaktyvino jos atleidimo iš darbo strategiją: Atsarginis termoelementas automatiškai perjungtas, o šios zonos galios išėjimas buvo sumažintas. Po dviejų minučių duomenys normalizavosi. Šis atsparios gedimams dizainas užtikrino, kad 72 valandų nuolatinis sukepinimo eksperimentas niekada nebuvo nutrauktas dėl įrangos gedimo.

1600 laipsnių silicio-Molybdenum strypo šildymo programuojama temperatūros laboratorijos dėžutė Mufelių krosnis dažniausiai naudojama eksperimentams su aukšta temperatūroje. Toliau pateiktas išsamus aprašymas:

Struktūra ir komponentai

Krosnys: paprastai naudojamos aukštos kokybės izoliacinės medžiagos, tokios kaip aliuminio oksido polikristalinis pluoštas. Jie siūlo pranašumų, tokių kaip lengvas svoris, puiki šiluminė izoliacija ir stiprus šiluminio smūgio atsparumas. Jie veiksmingai sumažina šilumos nuostolius ir suteikia stabilią aukštos temperatūros aplinką mėginiui.

Šildymo elementai: Silicio-molibdeno strypai paprastai naudojami kaip kaitinimo elementai. Jiems būdingas atsparumas aukštai temperatūrai, atsparumas oksidacijai, didelis kaitinimo efektyvumas ir ilgas tarnavimas. Jie gali stabiliai veikti iki 1600 laipsnių temperatūros, užtikrindami greitą ir vienodą temperatūros pakilimą krosnyje.

Temperatūros jutiklis: dažniausiai naudojami S tipo termoelementai, siūlantys didelį tikslumą ir stabilumą. Jie tiksliai išmatuoja krosnies temperatūrą ir teikia realiojo laiko grįžtamąjį ryšį temperatūros valdymo sistemai, teikdami duomenų palaikymą temperatūros valdymui.

Krosnies durys: Keraminio pluošto sandarinimo virvės ar silikono gumos sandarinimo žiedai paprastai naudojami sandarinimui, užkirsti kelią šilumos nuostoliams ir patekti į oro patekimą. Kai kuriose duryse taip pat yra saugos užraktas ir išjungimo funkcija, kad būtų išvengta avarijų, kurias sukelia atsitiktinių durų atidarymas šildymo metu.

Korpusas: Paprastai pagamintas iš šalto valcavimo plieno su aukštos temperatūros dažų apdaila, korpusas pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir estetikai. Dvigubo sluoksnio konstrukcija su oro aušinimo sistema ar izoliacinė medžiaga tarp sluoksnių veiksmingai sumažina krosnies paviršiaus temperatūrą ir apsaugo nuo nudegimų operatoriams.

Našumo savybės

Aukštos temperatūros stabilumas: galintis stabiliai pasiekti 1600 laipsnių temperatūrą, tenkina įvairių aukštos temperatūros medžiagų perdirbimo ir eksperimentų, tokių kaip keraminis sukepinimas, metalo šilumos apdorojimas ir miltelių metalurgija, reikalavimus.

Tiksli temperatūros valdymas: įrengta aukšto tikslumo temperatūros valdymo sistema, paprastai naudojanti intelektualųjį valdiklį PID, pasiekdamas ± 1 laipsnio temperatūros kontrolės tikslumą, užtikrinant, kad eksperimentai bus atlikti stabilioje temperatūros aplinkoje.

Greitas šildymas: kaitinimo greitis paprastai siekia 10–30 laipsnių /min., Reguliuojamą pagal eksperimentinius reikalavimus. Tai leidžia greitai pasiekti nustatytą temperatūrą, taupyti eksperimentinį laiką ir pagerinti darbo efektyvumą.

Vienodas temperatūros laukas: racionalus krosnies dizainas, tolygiai išdėstytas šildymo elementus, kartu su puikiomis izoliacijos medžiagomis ir struktūra, užtikrina santykinai vienodą temperatūros pasiskirstymą krosnyje, paprastai ± 5 laipsnių. Tai užtikrina vienodą visų eksperimentinio mėginio dalių kaitinimą, pagerinant eksperimentinių rezultatų tikslumą ir pakartojamumą.

Programuojamas temperatūros valdymas: gali būti nustatyti keli programuojami veiksmai, tokie kaip šildymas, laikymas ir aušinimas. Kiekvienas žingsnis gali savarankiškai pakoreguoti temperatūrą, laiką ir kitus parametrus, tenkinančius sudėtingus eksperimentinius ir proceso reikalavimus bei pasiekti automatizuotą temperatūros valdymą be rankinės priežiūros.

Saugus ir patikimas: aprūpintas įvairiais apsaugos apsaugos priemonėmis, tokiomis kaip apsauga nuo per didelės temperatūros, apsauga nuotėkyje ir per didele temperatūra, šie įtaisai apsaugo nuo nelaimingų atsitikimų, atsirandančių dėl įrangos gedimo ar netinkamo veikimo, užtikrinant tiek laboratorijos personalo, tiek įrangos saugumą.

Techniniai parametrai

Nominali temperatūra: 1600 laipsnių.

Temperatūros kontrolės tikslumas: ± 1 laipsnis

Temperatūros valdymo sistema: intelektualus mikrokompiuterio PID valdiklis su 30 programuojamų temperatūros valdymo žingsnių.

Krosnių matmenys: Įprasti dydžiai apima 150 × 300 × 120 mm ir 200 × 300 × 180 mm, ir juos galima pritaikyti paprašius.

Maitinimo šaltinis: paprastai 220 V arba 380 V, 50Hz.

Paraiškos

Medžiagų mokslo tyrimai: Tinka eksperimentams, tokiems kaip sukepinimas ir keraminių medžiagų, tankinimas, metalo medžiagų šiluminis apdorojimas ir difuzijos suvirinimas bei kompozicinių medžiagų paruošimas.

Elektronikos pramonė: tinkama sukepinti elektroninę keramiką, puslaidininkių medžiagų atkaitinimui ir difuzijai ir elektroninių komponentų sukepinimas.

Metalurgija: tinkama tirpinti ir rafinuoti mažus metalinius mėginius, taip pat sukepinimo ir liejimo metalo miltelius.

Chemija: vaidina svarbų vaidmenį tokiuose eksperimentuose kaip katalizatoriaus paruošimas ir tyrimai, neorganinių junginių sintezė ir termogravimetrinė bei diferencinė šiluminė analizė.

Aplinkos apsauga: ji gali būti naudojama kietųjų atliekų aukštos temperatūros deginimo ir pirolizės eksperimentams, taip pat panaudotų aplinkos katalizatorių regeneracijai.

Eksperimento pabaigoje programa automatiškai suaktyvino aušinimo režimą. Elektromagnetinė krosnies durų užraktas išsiskiria, kai temperatūra sumažėjo iki 800 laipsnių, tačiau eksperimentatoriai neskubėjo pašalinti mėginio. Jie žinojo, kad staigus aušinimas gali sukelti šiluminio smūgio įtrūkimus silicio nitrido tiglyje. Tik tada, kai krosnies temperatūra siekė 300 laipsnių, robotinė ranka perkėlė raudonojo mėginio į lėtą aušinimo kamerą, užbaigdama šį subtilų šokį aukšta temperatūra.