أخبار

في أبحاث علوم المواد والإنتاج الصناعي، غالباً ما تواجه المختبرات معضلة: اختيار فرن أنبوبي للحصول على حماية ممتازة للغلاف الجوي وبيئة فراغية، أو اختيار فرن صندوقي لتحقيق تلبيد عينات كبيرة الحجم أو بكميات كبيرة؟

يُعدّ إتقان التشغيل القياسي للتحكم في جو الغاز وتشغيل صمامات فرن الأنابيب عالي الحرارة ثلاثي المناطق أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة المعدات وموثوقية التجربة. في هذه المقالة، سأجمع خصائص المعدات لأُعرّفكم بالاحتياطات الرئيسية.

مبدأ عمل فرن أنبوب منطقة التسخين المزدوجة ليس تسخينًا بسيطًا، ولكن من خلال تنسيق نظام التسخين ونظام التحكم في درجة الحرارة ونظام التحكم في الغلاف الجوي وتصميم التكيف الهيكلي، يتم تحقيق إدارة العملية بأكملها من التحكم في درجة الحرارة إلى حماية البيئة، كما أنه يوفر بيئة موثوقة بدرجة حرارة عالية للتجارب والإنتاج.

يقسم فرن الأنبوب المنقسم ذو منطقتي التسخين المزدوجة جسم أنبوب التسخين إلى منطقتي تسخين مستقلتين، وكل منطقة مجهزة بعنصر تسخين مخصص ونظام للتحكم في درجة الحرارة، مما يحقق التشغيل الدقيق لمنطقة واحدة وتحكم واحد.

فرن الأنابيب الصغيرة هو نوع من المعدات التجريبية عالية الحرارة الحاصلة على شهادة م. يتميز بهيكل شفة فراغية سريعة التوصيل وحلقة إحكام عالية الأداء، مما يسمح بفتح وإغلاق أحد طرفي أنبوب الفرن أو كليهما بسرعة، مما يُسهّل جمع العينات ووضعها بشكل متكرر، ويحسّن كفاءة التجارب. يتميز هذا الفرن بقدرته على العمل في درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية أو في بيئة خالية من الهواء. يمكن تصميم أنبوب الفرن كأنبوب فرن كوارتز عالي النقاء بقطر بوصة أو بوصتين. يتضمن نظام التحكم في درجة الحرارة 30 إعدادًا لمنحنى التسخين والتبريد، وتصل دقة التحكم في درجة الحرارة إلى +/-1 درجة مئوية. يُستخدم هذا الفرن بشكل رئيسي في الحالات التي تتطلب درجات حرارة عالية وظروفًا جوية قاسية، وخاصةً في تركيب المواد في المختبرات، والمعالجة الحرارية، وتلبيد وتعديل مواد البطاريات، وأبحاث المحفزات. تتطلب العمليات عالية الحرارة كفاءة عالية وسهولة في التشغيل.

فرن الأنبوب ذو المنطقة الحرارية الواحدة هو فرن أنبوبي أفقي مقاوم للحرارة العالية، توضع المادة داخل وعاء مقاوم للحرارة داخله. ولتوفير بيئة حرارية عالية، عادةً ما يوجد عنصر تسخين من قضيب السيليكون والكربون خارج أنبوب الفرن، مما يُمكّنه من توليد الحرارة اللازمة للتجربة. يُدار فرن الأنبوب ذو المنطقة الحرارية الواحدة بواسطة نظام تحكم في درجة الحرارة، يتميز بهيكل بسيط، وسهولة في التشغيل، وتكلفة منخفضة.

فرن الأنبوب الأفقي هو جهاز تجريبي صغير حاصل على شهادة م، مزود بمناطق تسخين متعددة، ودرجة حرارة قصوى تبلغ 1100 درجة مئوية. يتضمن التكوين القياسي شفة مانعة للتسرب من الفولاذ المقاوم للصدأ وأنبوب كوارتز. يمكن استخدام فرن الأنبوب الأفقي فور تشغيله. وهو مزود بوحدة تحكم في درجة الحرارة قابلة للبرمجة بخمسين مرحلة، مما يتيح ضبط عمليات التسخين والتبريد وفقًا لاحتياجات العملاء المختلفة. يمكن وضع هيكل فرن الأنبوب الأفقي عموديًا أو أفقيًا لتلبية مختلف التطبيقات، مثل اختبار VSL وCVD واختبارات الإخماد الأخرى.

فرن الأنبوب المنقسم المدمج هو جهاز تجريبي حاصل على شهادة م ويُستخدم على نطاق واسع في الجامعات والبحث العلمي والطب وغيرها من المجالات. تصل درجة الحرارة القصوى لفرن الأنبوب المنقسم المدمج إلى 1200 درجة مئوية. الجهاز مزود بأجهزة اختبار فراغ دقيقة ومضخات تفريغ وأجهزة قياس درجة حرارة أوميغا. يمكن تمديد المزدوجات الحرارية المدرعة داخل أنبوب الفرن لقياس درجة الحرارة الفعلية للعينة الملبدة. يمكن إغلاق أنبوب التسخين لفرن الأنبوب المنقسم المدمج من كلا الطرفين، أو يمكن توصيله بأنبوب غاز لتسهيل مرور الغاز الخامل أو المتفاعل. يجعل هذا التصميم فرن الأنبوب المنقسم المدمج شائعًا لدى العملاء في السيناريوهات التجريبية التي تتطلب التحكم في الغلاف الجوي. يُعد فرن الموف أيضًا جهاز تسخين شائعًا بدرجة حرارة عالية، ولكنه عبارة عن صندوق مغلق يحتوي على غرفة تسخين بداخله، ويمكن وضع العينة مباشرة في الغرفة للتسخين.

فرن الأنبوب المختبري هو جهاز تسخين حاصل على شهادة م، ويستخدم عنصر التسخين فيه قضيب موليبدينوم السيليكون من الدرجة 1800. يتم التحكم في التسخين والتبريد من خلال برنامج من 50 مرحلة، ويمكن أن تصل درجة الحرارة القصوى إلى 1700 درجة مئوية. يُستخدم هذا الفرن عالي الحرارة على نطاق واسع في تلبيد أو تلدين المواد (في ظل التفريغ أو الحماية من الغاز الخامل).