Типы лабораторных трубчатых печей

Трубчатые печи, являясь одним из ключевых видов оборудования для высокотемпературных экспериментов в лабораториях, широко используются в синтезе материалов, термической обработке, химическом осаждении из газовой фазы и других областях. Универсальность конструкции и функциональности позволяет трубчатым печам удовлетворять потребности различных экспериментов. В данной статье подробно рассматриваются распространённые типы, области применения, ценовые диапазоны, а также вопросы очистки и обслуживания трубчатых печей.

Трубчатая печь Распространенные типы

Согласно экспериментальным требованиям и методам эксплуатации, лабораторные трубчатые печи можно разделить на четыре распространенных типа: горизонтальные трубчатые печи, вертикальные трубчатые печи, вращающиеся трубчатые печи и многотемпературные трубчатые печи.

Горизонтальная трубчатая печьГоризонтальная трубчатая печь — наиболее распространённый тип печи в лабораториях. Трубка печи расположена горизонтально, что облегчает загрузку и извлечение образцов. Она подходит для большинства экспериментов, требующих стабильного нагрева. Такая конструкция упрощает эксплуатацию и обеспечивает равномерный нагрев образцов.

Вертикальная трубчатая печьВертикальная трубчатая печь имеет вертикально расположенную трубу. Она в основном используется для экспериментов, требующих воздействия силы тяжести, например, для выращивания некоторых кристаллов или осаждения порошков. Благодаря вертикальной конструкции образец сильнее подвержен воздействию силы тяжести, что делает её подходящей для конкретных исследовательских задач.

Вращающаяся трубчатая печь: Труба печи во вращающейся трубчатой печи может медленно вращаться. Эта особенность особенно полезна для непрерывной обработки порошков, частиц или объёмных образцов. Вращение обеспечивает более равномерный нагрев образцов и предотвращает комкование и агрегацию.

Многозонная трубчатая печьМногозонная трубчатая печь имеет несколько независимых зон нагрева, что позволяет устанавливать различные температуры внутри одной и той же трубы печи. Такая конструкция особенно важна для экспериментов, требующих точного контроля температуры, таких как химическое осаждение из газовой фазы (CVD), где контроль градиента температуры имеет решающее значение.

Основные области применения трубчатых печей

Благодаря возможности обеспечения точного контроля температуры и регулируемой атмосферы (например, вакуума, инертных или химически активных газов) трубчатые печи широко применяются в различных областях:

Синтез и подготовка материаловТрубчатые печи используются для синтеза различных современных материалов, таких как углеродные нанотрубки, графен, полупроводниковые материалы, керамика и полимеры. Они обеспечивают стабильную высокотемпературную среду для синтеза этих материалов.

Термическая обработка: В таких процессах, как отжиг, спекание, закалка и отпуск металлов и керамики, трубчатые печи обеспечивают точный контроль температуры, эффективно улучшая физические свойства материалов.

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD)Трубчатые печи играют ключевую роль в изготовлении тонких плёнок и покрытий. Трубчатые печи, нагревая химически активные газы и обеспечивая их осаждение на подложке, широко используются в производстве полупроводников, оптических и износостойких покрытий.

Исследование каталитических реакций: Трубчатые печи обеспечивают контролируемые температурные и атмосферные условия, необходимые для исследования каталитических реакций, что позволяет тестировать эффективность катализаторов и механизмы реакций.

Пиролиз и реакции восстановленияТрубчатые печи используются для высокотемпературного пиролиза, разложения материалов или восстановления оксидов металлов в восстановительной атмосфере с целью извлечения металлов. Эти процессы важны в химической, металлургической и других отраслях.

Диапазон цен на трубчатые печи

The цена трубчатой печи Цена варьируется в зависимости от типа, температурного диапазона, количества температурных зон и требований к настройке. Ниже приведены типичные диапазоны цен:

Базовая модель (одна температурная зона, макс. 1100 ℃): Цены обычно варьируются от $2,000 до $5,000, подходят для общих нужд отопления.

Модель среднего и высокого класса (многозонная, макс. 1400 ℃ или выше): Цены обычно варьируются от $5,000 до $15,000, подходят для более сложных экспериментов и обеспечивают более точный контроль температуры.

Высококачественная индивидуальная модель (сверхвысокая температура, вакуум, вращение и т. д.): Цены обычно превышают $15 000 и могут быть выше в зависимости от сложности требований. Эти модели обычно оснащены специальными функциями, такими как сверхвысокий нагрев, управление вакуумом или вращение.

Очистка и обслуживание трубчатых печей

Правильная очистка и обслуживание имеют решающее значение для продления срока службы трубчатой печи и обеспечения точности результатов экспериментов. Ниже приведены некоторые общие советы по очистке и обслуживанию:

1. Охлаждение и выключение питания: Перед чисткой и обслуживанием убедитесь, что трубчатая печь остыла до комнатной температуры. Всегда отключайте электропитание в целях безопасности.
2. Очистка трубы печи: Регулярно проверяйте трубку печи на наличие остатков материалов. Если есть твёрдые остатки, удалите их мягкой щёткой или неметаллическими инструментами. Органические остатки протрите ацетоном или этанолом, затем тщательно промойте и высушите. Для удаления стойких остатков можно использовать высокотемпературный обжиг, но при этом следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить трубку и не выделять вредные газы.
3. Техническое обслуживание уплотнительных компонентов: Регулярно проверяйте состояние уплотнений на обоих концах трубы печи (например, уплотнительных колец и фланцев). При обнаружении признаков старения, трещин или затвердевания своевременно замените их. Смазывание уплотнений высокотемпературными смазками может продлить их срок службы.
4. Техническое обслуживание нагревательного элемента: Держите топку сухой, чтобы предотвратить попадание влаги. Нагревательные элементы хрупкие и должны быть защищены от ударов. Регулярно проверяйте их состояние и немедленно заменяйте при возникновении проблем.
5. Практики ежедневного использования: Избегайте резких перепадов температуры во время работы. Повышайте и понижайте температуру постепенно. Следите за тем, чтобы образцы размещались равномерно, чтобы избежать локального перегрева.

Заключение

Трубчатые печи незаменимы в современных лабораториях. Широкий спектр применения и разнообразные функции делают их предпочтительным инструментом для высокотемпературных экспериментов. Трубчатые печи играют важнейшую роль в различных областях – от синтеза материалов до термической обработки, от химического осаждения из паровой фазы до исследования каталитических реакций. При правильной очистке и обслуживании трубчатые печи могут сохранять стабильную работу в течение длительного времени, обеспечивая надежную поддержку экспериментов.

Об авторе

Компания Anhui Kemi Instrument Co., Ltd., основанная в 2014 году, расположена в зоне экономического и технологического развития города Хэфэй и располагает научно-исследовательской и производственной базой площадью 10 000 кв. м. Компания имеет квалификацию на производство специального оборудования уровня А2 в Китае для сосудов высокого давления. Специализируясь на научно-исследовательском оборудовании, компания Kemi обслуживает более 20 000 научно-исследовательских институтов по всему миру, включая все университеты «985» и «211» Китая, и экспортирует продукцию в Европу, США, Австралию и на Ближний Восток. Kemi специализируется на поставке индивидуального экспериментального оборудования, нестандартных решений и многопрофильных услуг. Мы используем высококачественные детали от известных поставщиков, таких как Swagelok, IKA, MEAS и Omega®, что гарантирует надежность продукции. Стремясь поставлять «безопасные, удобные, точные и эффективные» приборы, мы стремимся помочь клиентам опубликовать 2000 ведущих международных статей и получить 1000 результатов применения в течение следующих пяти лет.

Нажмите, чтобы узнать больше о наших трубчатых печах: Высокотемпературные печи – Кеми