1600 درجة سيليكون الموليبدينوم قضيب برنامج التدفئة التحكم في درجة الحرارة مختبر صندوق دثر الفرن
ترك رسالة
مع تقدم التجربة، دخل فرن الغطاس من النوع -المختبري المتحكم في درجة حرارته-المستخدم لتسخين قضبان الموليبدينوم السيليكون-عند درجة حرارة 1600 درجة، إلى مرحلته الحرجة من درجات الحرارة المرتفعة-. يتم تسخين قضبان الموليبدينوم- المصنوعة من السيليكون داخل الفرن تدريجيًا تحت التحكم الدقيق في التيار، ويظهر وهج أحمر خافت يمكن رؤيته بشكل خافت من خلال نافذة المراقبة، كما لو كانت بعض الطاقة المتوهجة تختمر بالداخل.
لعب نظام التحكم في درجة الحرارة دورًا حاسمًا في هذه المرحلة. يضمن الضبط الديناميكي لخوارزمية PID زيادة ثابتة في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات في الدقيقة، مما يؤدي إلى منحنى سلس لدرجة الحرارة على الشاشة. قام المجرب بمراقبة البيانات عن كثب، وفي بعض الأحيان قام بتعديل المعلمات لمراعاة التقلبات الطفيفة في عملية تلبيد المادة. بعض العينات الخزفية حساسة للغاية لتدرجات الحرارة؛ حتى الانحراف بمقدار 5 درجات يمكن أن يسبب مسامية مفرطة.
عندما تجاوزت درجة الحرارة 1200 درجة، أصبح عزل الطبقة المزدوجة للفرن-فعالًا بشكل متزايد. ظلت درجة حرارة الغلاف الخارجي ثابتة أقل من 50 درجة، بينما احتجزت وحدات ألياف الألومينا الداخلية الحرارة في القلب. بدأت طبقة واقية كثيفة من ثاني أكسيد السيليكون تتشكل على سطح قضبان الموليبدينوم السيليكونية. إن طبقة الأكسيد- ذاتية الشفاء هذه هي سر عملها المستمر في البيئات القاسية.
وفجأة، أطلق الإنذار صوتًا قصيرًا-اكتشفت المزدوجة الحرارية من النوع B وجود خلل في منطقة درجة الحرارة 3. قام النظام على الفور بتنشيط إستراتيجية التكرار: تم تشغيل المزدوج الحراري الاحتياطي تلقائيًا، وانخفض خرج الطاقة في تلك المنطقة. وبعد دقيقتين عادت البيانات إلى وضعها الطبيعي. ويضمن هذا التصميم المتسامح مع الأخطاء- عدم مقاطعة تجربة التلبيد المستمرة لمدة 72 ساعة أبدًا بسبب عطل في المعدات.
يتم استخدام فرن الغطاس الصندوقي- المصنوع من السيليكون بدرجة حرارة 1600 درجة والذي يسخن بقضبان الموليبدينوم والقابل للبرمجة في المختبر بشكل شائع في تجارب درجات الحرارة العالية-. وفيما يلي وصف تفصيلي:
الهيكل والمكونات
الفرن: عادةً ما يتم استخدام مواد عزل عالية الأداء مثل ألياف الألومينا متعددة البلورات. إنها توفر مزايا مثل الوزن الخفيف والعزل الحراري الممتاز والمقاومة القوية للصدمات الحرارية. فهي تقلل بشكل فعال من فقدان الحرارة وتوفر بيئة ثابتة ذات درجة حرارة عالية-للعينة.
عناصر التسخين: تستخدم قضبان الموليبدنيوم-السيليكون بشكل عام كعناصر تسخين. إنها تتميز بمقاومة درجات الحرارة العالية، مقاومة الأكسدة، كفاءة التسخين العالية، والعمر الطويل. يمكن أن تعمل بثبات عند درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة، مما يضمن ارتفاعًا سريعًا وموحدًا لدرجة الحرارة داخل الفرن.
مستشعر درجة الحرارة: -يتم استخدام المزدوجات الحرارية من النوع S بشكل شائع، مما يوفر دقة وثباتًا عاليين. فهي تقيس درجة الحرارة داخل الفرن بدقة وتقدم -تعليقات فعلية لنظام التحكم في درجة الحرارة، مما يوفر دعمًا للبيانات للتحكم في درجة الحرارة.
باب الفرن: عادة ما يتم استخدام حبل الختم المصنوع من ألياف السيراميك أو حلقات الختم المطاطية السيليكون للختم، ومنع فقدان الحرارة ودخول الهواء. كما تم تجهيز بعض الأبواب أيضًا بقفل أمان ووظيفة-إيقاف الطاقة لمنع وقوع الحوادث الناجمة عن فتح الباب عن غير قصد أثناء التسخين.
الغلاف: يتم تصنيعه عادةً من الفولاذ المدلفن على البارد-مع طلاء نهائي بدرجة حرارة عالية-، ويوفر الغلاف مقاومة ممتازة للتآكل وشكل جمالي. إن الهيكل المزدوج-، مع نظام تبريد الهواء أو مادة العزل بين الطبقات، يقلل بشكل فعال من درجة حرارة سطح الفرن ويمنع حدوث حروق للمشغلين.
ميزات الأداء
ثبات درجة الحرارة العالية-: قادر على الوصول بشكل ثابت إلى درجات حرارة 1600 درجة، مما يلبي متطلبات مختلف عمليات معالجة المواد ذات درجات الحرارة المرتفعة-والتجارب، مثل تلبيد السيراميك والمعالجة الحرارية للمعادن ومسحوق المعادن.
التحكم الدقيق في درجة الحرارة: مزود بنظام -عالي الدقة للتحكم في درجة الحرارة، وعادةً ما يستخدم وحدة تحكم ذكية PID، مما يحقق دقة التحكم في درجة الحرارة بمقدار ±1 درجة، مما يضمن إجراء التجارب في بيئة درجة حرارة ثابتة.
التسخين السريع: يصل معدل التسخين عادة إلى 10-30 درجة / دقيقة، قابل للتعديل وفقًا للمتطلبات التجريبية. وهذا يسمح بالوصول السريع إلى درجة الحرارة المحددة، مما يوفر وقت التجربة ويحسن كفاءة العمل.
مجال درجة الحرارة الموحد: يضمن التصميم العقلاني للفرن، وعناصر التسخين المرتبة بالتساوي، جنبًا إلى جنب مع مواد العزل الممتازة والهيكل، توزيعًا موحدًا نسبيًا لدرجة الحرارة داخل الفرن، بشكل عام في حدود ±5 درجة. وهذا يضمن تسخينًا موحدًا لجميع أجزاء العينة التجريبية، مما يحسن دقة النتائج التجريبية وتكرارها.
التحكم في درجة الحرارة القابلة للبرمجة: يمكن ضبط خطوات متعددة قابلة للبرمجة، مثل التسخين والإمساك والتبريد. يمكن لكل خطوة ضبط درجة الحرارة والوقت والمعلمات الأخرى بشكل مستقل، وتلبية المتطلبات التجريبية والعملية المعقدة وتحقيق التحكم الآلي في درجة الحرارة دون إشراف يدوي.
آمنة وموثوقة: مجهزة بمجموعة متنوعة من أجهزة حماية السلامة، مثل الحماية من درجة الحرارة الزائدة-، والحماية من التسرب، وإنذار درجة الحرارة الزائدة-، تمنع هذه الأجهزة وقوع الحوادث الناجمة عن تعطل المعدات أو التشغيل غير السليم، مما يضمن سلامة كل من موظفي المختبر والمعدات.
المعلمات التقنية
درجة الحرارة المقدرة: 1600 درجة.
دقة التحكم في درجة الحرارة: ±1 درجة
نظام التحكم في درجة الحرارة: وحدة تحكم PID ذكية للكمبيوتر الصغير مع 30 خطوة للتحكم في درجة الحرارة قابلة للبرمجة.
أبعاد الفرن: الأحجام الشائعة تتضمن 150×300×120mm و200×300×180mm، ويمكن تخصيصها حسب الطلب.
مصدر الطاقة: عادة 220 فولت أو 380 فولت، 50 هرتز.
التطبيقات
أبحاث علوم المواد: مناسبة للتجارب مثل تلبيد وتكثيف المواد الخزفية، والمعالجة الحرارية واللحام الانتشاري للمواد المعدنية، وإعداد المواد المركبة.
صناعة الإلكترونيات: مناسبة لتلبيد السيراميك الإلكتروني، وتليين وانتشار المواد شبه الموصلة، وتلبد المكونات الإلكترونية.
علم المعادن: مناسب لصهر وتكرير العينات المعدنية الصغيرة، وكذلك تلبيد وقولبة مساحيق المعادن.
الكيمياء: تلعب دورًا مهمًا في التجارب مثل إعداد وأبحاث المحفزات، وتوليف المركبات غير العضوية، والتحليل الحراري الوزني والتفاضلي.
حماية البيئة: يمكن استخدامه في -الحرق في درجات الحرارة العالية وتجارب الانحلال الحراري للنفايات الصلبة، بالإضافة إلى تجديد المحفزات البيئية المستهلكة.
في نهاية التجربة، قام البرنامج تلقائيًا بتشغيل وضع التبريد المتدرج-. تم تحرير القفل الكهرومغناطيسي الموجود على باب الفرن عندما انخفضت درجة الحرارة إلى 800 درجة، لكن المجربين لم يتعجلوا لإزالة العينة. لقد كانوا يعلمون أن التبريد المفاجئ يمكن أن يسبب شقوقًا حرارية في بوتقة نيتريد السيليكون. فقط عندما وصلت درجة حرارة الفرن إلى 300 درجة، قام الذراع الآلي بتحريك العينة القرمزية إلى غرفة التبريد البطيئة، مكملاً هذه الرقصة الدقيقة بدرجات حرارة عالية.
