أخبار

التشغيل الأفقي والرأسي تُوضع معظم أفران الأنابيب أفقياً لأن وعاء العينة ينزلق بسهولة داخل أنبوب الفرن، مما يسمح بتدفق الغاز بسلاسة من طرف إلى آخر. يُعد التشغيل الأفقي مناسباً للمعالجة الحرارية العامة، وتكليس المساحيق، والتلدين الفراغي، والعديد من تجارب تفاعلات الغاز.

4. تحليل الغازات وبحوث أجهزة الاستشعار تُختبر مستشعرات الغاز، ومستشعرات المحفزات، والعناصر الخزفية، والأغشية الرقيقة الوظيفية عادةً في ظل ظروف تسخين مضبوطة لتدفق الغاز. ويمكن لأفران الأنابيب الصغيرة أن تُهيئ بيئة موضعية ذات درجة حرارة عالية حول عنصر الاستشعار، مع إبقاء الأسلاك ووصلات الغاز ومعدات القياس خارج منطقة الحرارة العالية.

يُستخدم التشغيل الأفقي عادةً لنقل الغازات على طول الأنبوب، بينما يُناسب التشغيل الرأسي العمليات المتأثرة بالجاذبية أو ترسب الجسيمات أو وضع مواد أولية محددة. في بعض التكوينات، يمكن تحريك منطقة التسخين المدمجة بالنسبة للأنبوب، مما يُتيح تعريض العينة أو استرجاعها بسرعة إذا صُمم الإعداد الميكانيكي لهذا الغرض.

غالباً ما يكون الدافع وراء تطوير معدات المختبرات هو الحاجة إلى أعلى أداء؛ ومع ذلك، فإن العديد من التجارب الروتينية لا تتطلب غرف تفاعل كبيرة، أو مناطق تسخين واسعة، أو أحمال طاقة عالية. قد يحتاج الباحثون ببساطة إلى تسخين بضعة ملليغرامات من المحفز، أو سلك قصير، أو قارب صغير مملوء بمسحوق، أو ركيزة صغيرة، أو مكون استشعار. في مثل هذه الحالات، توفر الأفران الصغيرة سهولة في التركيب، وسرعة في التكامل، وتكاليف تشغيل أقل مقارنةً بالأنظمة التقليدية واسعة النطاق.

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 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).