主要應(yīng)用領(lǐng)域;
材料合成與處理
納米材料制備:如碳納米管(CNT)、石墨烯的CVD(化學(xué)氣相沉積)生長,需*控制溫度梯度與氣體流量(如CH?/H?混合氣)。
陶瓷燒結(jié):氧化物陶瓷(如Al?O?、ZrO?)或非氧化物陶瓷(如SiC、Si?N?)在惰性/還原氣氛下的致密化。
金屬熱處理:合金退火(如鈦合金去應(yīng)力)、滲碳/滲氮(表面改性)。
能源材料研究(電池材料)
正極材料(如NCM三元材料)的固相合成(空氣/氧氣氣氛)。
負(fù)極硅碳材料的碳包覆(Ar氣氛下高溫裂解有機(jī)物)。
光伏材料:鈣鈦礦薄膜的退火、硫化銅銦鎵(CIGS)硒化處理。
化學(xué)與催化
催化劑活化:負(fù)載型催化劑(如Pd/Al?O?)在H?氣氛下的還原。
氣相反應(yīng):CO?加氫制甲醇、甲烷干重整等反應(yīng)模擬(搭配石英反應(yīng)管與在線GC檢測)。
半導(dǎo)體與電子
晶圓工藝:擴(kuò)散摻雜(如磷擴(kuò)散)、氧化層生長(干法氧化)。
薄膜沉積:ALD(原子層沉積)前驅(qū)體的熱分解。
環(huán)境與地質(zhì)
樣品消解:高溫熔融法處理地質(zhì)樣品(如LiBO?熔劑)。
污染物熱解:塑料/生物質(zhì)的熱重分析(TGA)聯(lián)用實(shí)驗(yàn)。
技術(shù)特點(diǎn):
1.精準(zhǔn)的溫控與加熱設(shè)計(jì)
溫區(qū)配置:單溫區(qū)(基礎(chǔ)加熱) vs. 多溫區(qū)(如三溫區(qū)爐,實(shí)現(xiàn)梯度加熱或恒溫段控制)。
*高溫度可達(dá)1600℃(常規(guī)電阻絲)或3000℃(石墨加熱體+真空)。
控溫精度:±1℃(PID+SCR控制),升溫速率可調(diào)(0.1~50℃/min)。
2. 氣氛控制系統(tǒng)
氣體類型:惰性(Ar、N?)、還原性(H?、CO)、氧化性(O?、空氣)或腐蝕性(Cl?、NH?,需特殊材質(zhì)爐管)。
流量控制:質(zhì)量流量計(jì)(MFC)*調(diào)節(jié)氣體比例(如H?/Ar混合比例5%~10%)。
真空兼容:機(jī)械泵+分子泵組合,極限真空達(dá)10?? Pa(避免樣品氧化)。
3.爐管與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
爐管材質(zhì):石英管:耐高溫(1200℃)、透明便于觀察,但脆性大(適用于酸性氣氛)。
氧化鋁管:耐腐蝕、適用堿性環(huán)境(如Na?CO?熔鹽實(shí)驗(yàn))。
不銹鋼管:機(jī)械強(qiáng)度高,可焊接氣路(需內(nèi)襯防腐涂層)。
密封性:法蘭連接+O圈,確保高壓/真空環(huán)境無泄漏。
4. 安全與自動化
多重保護(hù):超溫報警、斷氣斷電聯(lián)鎖、過壓泄壓閥。
自動化集成:程序控溫(支持多段曲線存儲)。
與質(zhì)譜(MS)、氣相色譜(GC)聯(lián)機(jī),實(shí)時監(jiān)測反應(yīng)產(chǎn)物。
5.特殊功能擴(kuò)展
旋轉(zhuǎn)爐管:增強(qiáng)粉末樣品加熱均勻性(如粉末冶金)。
低溫冷卻:搭配水冷套或液氮阱,實(shí)現(xiàn)快速淬火(如金屬玻璃制備)。
CVD附件:氣體分布器、基片支架(定向生長薄膜材料)。