کوره لوله ای عمودی

کوره آزمایشگاهی لوله ای

کوره لوله‌ای آزمایشگاهی از ابزارهای اساسی در تحقیقات مواد، شیمی و علم سرامیک است. انتخاب جنس راکتور (کوارتز یا آلومینا) یکی از تصمیمات کلیدی است. مهمترین تفاوت کوره لوله ای با باکسی در نحوه گرمادهی غیر مستقیم و اتمسفر کنترل شونده آن است.

• مشخصات کوره لوله ای

این کوره از یک محفظه گرمایشی و یک لوله (راکتور) قابل تعویض تشکیل شده که نمونه بصورت مستقیم و یا درون یک قایقک سرامیکی در داخل منطقه حرارتی قرار می­گیرد. کوره لوله ای می­تواد برای برخی اهداف مانند واکنش های گازی در حضور کاتالیست غوطه ور و… به صورت عمودی ساخته شود.

• کنترل اتمسفر:

امکان عبور گازهای مختلف (مانند نیتروژن  N₂، آرگون  Ar، اکسیژن O₂، هوا یا گازهای مخلوط) از درون لوله فراهم است تا واکنش‌ها در اتمسفر کنترل‌شده انجام شود. لوله سرامیکی این کوره به وسیله دو فلنج آلومینیومی (درپوش) به لوله گاز و اگزاست اصلی وصل میشود. اگزاست نیز میتواند به بابلر (غوطه ور داخل آب) و یا پمپ خلا وصل شود.

• گرمایش:

 المنت‌ها عموماً از جنس فلزی برای دماهای پایین و سرامیکی SiC برای دماهای بالا (تا ^oC 1500)  هستند که دمای بالا را تامین می‌کنند. المنت های سرامیکی به صورت سفارشی در هیتاپ ساخته میشوند.

• راکتورهای مرسوم برای کوره لوله ای

• کاربردهای کوره لوله ای

1. آنیلینگ (بازپخت) نیمه‌هادی‌ها:مانند بازپخت لایه‌های نازک سیلیکونی.

2. واکنش‌های رسوبدهی شیمیایی از فاز بخار: مانند رشد نانولوله‌های کربنی یا اکسیدهای فلزی.

3. پیرولیز مواد آلی: در اتمسفر بی‌اثر (N₂/Ar) برای تولید کربن یا کربن‌ نانو ساختارها.

4. کلسیناسیون (تجزیه حرارتی) مواددر اتمسفر هوا یا اکسیژن، در صورتی که دمای کار زیر °C  ۱۲۰۰ باشد.

5. ذوب و آنیلینگ فلزات با نقطه ذوب بالا:در اتمسفر بی‌اثر یا کاهش‌دهنده  مانند هیدروژن

6. واکنش‌های در حضور قلیاهای مذابیا مواد بازی قوی.

• نکات ایمنی کار با کوره های لوله ای هیتاپ

1. شوک حرارت: همیشه از شیب کم توان حرارت استفاده کنید. گرم کردن و خنک کردن باید تدریجی باشد (مخصوصاً برای کوارتز). هرگز لوله داغ را در معرض جریان هوا قرار ندهید.

2. فشار گاز: فشار داخل لوله نباید از حد مجاز درج شده در کاتالوگ هیتاپ تجاوز کند. برای لوله کشی خروجی بهتر است از شیرهای اطمینان

   (Pressure Relief Valves)  و یا حباب‌ساز (Bubbler) برای کنترل فشار استفاده می‌شود.

3. نشت‌یابی: در صورت استفاده از اتمسفرهای گازهای قابل انفجار حتما نشت یابی دقیق انجام گیرد و یا با کارشناسان هیتاپ برای این موضوع تماس حاصل شود.

4. تمیزکار: برای تمیز کردن لوله ها از محلولHF استفاده نکنید. بهتر است به صورت مرحله ای از اسیدهای ضعیف در زمان طولانی و حلال های آلی استفاده شود.

• ویژگی‌های متمایز کوره های هیتاپ

1. کوچک و دقیق و سریع: این دسته از محصولات در رده تجهیزات ارزان قیمت با کارایی بالا شناخته میشوند که باید با توحه به ابعاد نمونه ها انتخاب شوند. در #هیتاپ 3 مدل کوره الکتریکی با دمای کاری ^oC 1100 به صورت تیپیکال و انواع مختلف سفارشی انجام میشود.

2. دقت و کنترل فوق‌العاده: مشخصه اصلی کوره­های هیتاپ، دقت دمایی مناسب (تا ±۱ درجه سانتیگراد) ویکنواختی حرارتی بسیار بالا است. همچنین در کوره های فوق میتوان توان مصرفی را تنظیم نمود.

3. سیستم کنترل پیشرفته:مدار کنترلی کوره مبتنی بر سیستم کنترلی TOKY مدل TE9-MC10W که به صورت سری شده با کنترل توان ترایاک (با ولوم قابل تنظیم) طراحی شده است. کنترلر فوق از نوع PID با قابلیت Auto tuning است که توانایی تنظیم دقت کوره تا ^oC1 را دارا می­باشد.

4. جنس بدنه: بدنه کوره های هیتاپ از جنس استیل گندمی است. این قابلیت به صورت منحصر به فرد در بازار کوره های تولیدی ایران بوده و

   می­تواند مزیت مهمی در کاربردهای خاص مانند آزمایشگاهی، پزشکی و دندانپزشکی تلقی شود.

5. جنس محفظه:عموماً از فیبر سرامیکی سبک و عایق عالی ساخته می‌شوند که باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت گرم و سرد شدن می‌گردد.

6. قابلیت ساخت دو لپه ای یا اسپلیت: به کاربر اجازه میدهد تا در ضمن فرآیند نمونه را مشاهده کند و یا سریعا نمونه را در آورده و کوئنچ کند.

• مشخصات و ابعاد کوره های هیتاپ

جدول زیر محصولات هیتاپ در دو دسته 1200 و 1500 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. کوره لوله ای با قطر 42 میلیمتر به صورت روتین در هیتاپ تولید میشود و بقیه محصولات به صورت سفارشی قابل عرضه هستند.  و