主要應用領域;
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: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)。
負極硅碳材料的碳包覆(Ar氣氛下高溫裂解有機物)。
光伏材料:鈣鈦礦薄膜的退火、硫化銅銦鎵(CIGS)硒化處理。
化學與催化
催化劑活化:負載型催化劑(如Pd/Al?O?)在H?氣氛下的還原。
氣相反應:CO?加氫制甲醇、甲烷干重整等反應模擬(搭配石英反應管與在線GC檢測)。
半導體與電子
晶圓工藝:擴散摻雜(如磷擴散)、氧化層生長(干法氧化)。
薄膜沉積:ALD(原子層沉積)前驅體的熱分解。
環境與地質
樣品消解:高溫熔融法處理地質樣品(如LiBO?熔劑)。
污染物熱解:塑料/生物質的熱重分析(TGA)聯用實驗。
技術特點:
1.精準的溫控與加熱設計
溫區配置:單溫區(基礎加熱) vs. 多溫區(如三溫區爐,實現梯度加熱或恒溫段控制)。
*高溫度可達1600℃(常規電阻絲)或3000℃(石墨加熱體+真空)。
控溫精度:±1℃(PID+SCR控制),升溫速率可調(0.1~50℃/min)。
2. 氣氛控制系統
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?,需特殊材質爐管)。
流量控制:質量流量計(MFC)*調節氣體比例(如H?/Ar混合比例5%~10%)。
真空兼容:機械泵+分子泵組合,極限真空達10?? Pa(避免樣品氧化)。
3.爐管與結構設計
爐管材質: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、適用堿性環境(如Na?CO?熔鹽實驗)。
不銹鋼管:機械強度高,可焊接氣路(需內襯防腐涂層)。
密封性:法蘭連接+O圈,確保高壓/真空環境無泄漏。
4. 安全與自動化
多重保護:超溫報警、斷氣斷電聯鎖、過壓泄壓閥。
自動化集成:程序控溫(支持多段曲線存儲)。
與質譜(MS)、氣相色譜(GC)聯機,實時監測反應產物。
5.特殊功能擴展
旋轉爐管:增強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,實現快速淬火(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)。