产品概述



该专业热处理系统专为集成到高磁场环境中而设计,为先进的实验室研究提供稳定且可控的温度环境。该设备设计工作温度最高可达 800°C,架起了高温热处理与强磁场实验之间的桥梁。其核心价值在于能够在超过 10 特斯拉的环境中保持结构和操作的完整性,而标准工业炉在这些环境下会因磁干扰或洛伦兹力应力而失效。通过使用非磁性材料和特定的加热几何结构,该装置为研究人员探索材料科学前沿提供了一个可靠的平台。
该系统的主要应用场景涉及不同磁通量下的材料性能表征,涵盖航空航天、国防、可再生能源和先进电子等行业。它是研究超导材料、磁相变和纳米颗粒行为不可或缺的工具。由于炉体由奥氏体不锈钢制成并采用了精密的水冷夹套,即使在最高温度循环期间,外表面仍可安全触摸,使其适用于空间和散热至关重要的实验室高密度环境。
该设备的可靠性源于其稳健的工业级结构和精密设计的组件。从高阈值直流电源到 Eurotherm PID 逻辑,系统的每个方面都旨在实现长期的一致性和可重复的性能。工程团队优先考虑了耐用性,确保该装置能够承受高场物理的独特物理需求,同时不影响热精度或安全性。对于需要在复杂多物理场实验设置中达到最高可靠性标准的科研设施而言,该系统是一项优质投资。
主要特点
- 非磁性 SS316 结构: 整个炉体由高级 SS316 非磁性奥氏体不锈钢制造,确保设备不会干扰外部磁场,并防止高场实验期间的结构感应问题。
- 优化的洛伦兹力缓解: 系统采用钼 (Mo) 电阻丝制成的双螺旋绕组加热线圈几何结构。这种特殊的绕组技术旨在最大限度地减少电流在高磁场中通过元件时产生的洛伦兹力,防止元件变形或损坏。
- 精密热调节: 该装置配备世界一流的 Eurotherm PID 可编程温度控制器,提供 ±0.1°C 的精度。控制器支持 50 个程序段,允许针对敏感材料合成进行复杂的升温和保温曲线设置。
- 先进的二次安全监控: 系统内置温度监控器,如果处理管表面温度超过 70°C,将自动切断电源,从而保护设备及其所处的敏感磁场环境。
- 高性能水冷系统: 炉体经过水冷处理,以保持外表面温度低于 25°C(在最佳冷却条件下)。当炉子放置在超导磁体的受限孔径内时,这种高效的热管理至关重要。
- 可编程 15kW 直流电源: 设备由大容量直流可编程电源供电,提供 0-24VDC 稳压输出。这确保了为元件提供清洁、无纹波的电力,进一步减少了实验环境中的电磁噪声。
- 惰性气氛管理: 系统配有一对带有 1/4" 卡套管接头的 SS316 法兰,用于密封操作。这允许精确的气体输送和吹扫,由于钼加热元件必须仅在惰性气体气氛下运行以防止氧化,这一点至关重要。
- 适用于磁体集成的纤薄外形: 其外径专为适配最小 Ø200 mm 的磁体孔径而设计,使系统能够与高场超导磁体紧密集成,同时保持 100mm 的处理管外径。
- 增强的过程可视化与控制: 包含双热电偶(用于处理管的 S 型和用于表面监控的 T 型),确保了高风险研究的全面数据记录和安全冗余。
- 集成结构吊装装置: 为了便于安装和维护,管体顶部永久安装了钢制吊装装置,允许在垂直磁体孔径内进行安全提升和精确放置。
应用领域
| 应用 | 描述 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 超导研发 | 磁通量下高温超导材料的处理。 | >10T 磁场下的精确相控。 |
| 磁性薄膜 | 薄膜样品退火以研究磁阻行为。 | 均匀加热区防止薄膜应力。 |
| 自旋电子学研究 | 电子自旋电子器件材料的合成。 | 超稳定的 ±0.1°C 温度控制。 |
| 纳米颗粒合成 | 加热磁性纳米颗粒以观察场诱导排列。 | 兼容高场垂直孔径。 |
| 磁光效应 | 研究高场/高温条件下光与物质的相互作用。 | 透明石英管允许光学访问。 |
| 金属合金相研究 | 研究工业特种合金中的磁相变。 | 在惰性气氛中可靠运行。 |
| 陶瓷烧结 | 在磁场影响下烧结先进陶瓷以实现晶粒排列。 | 高扭矩吊装装置便于装载。 |
| 低温集成 | 将炉子作为热插件用于低温磁体系统中。 | 低温外表面保护磁体。 |
技术规格
| 参数组 | 规格详情 | 产品型号:TU-C28 |
|---|---|---|
| 电源动态 | 输入电压 | 208 - 240VAC 或 480VAC,三相,50/60Hz |
| 最大功率 | 15 kW | |
| 直流电源 | 15 kW 直流可编程;0-24VDC 输出 | |
| 温度指标 | 连续工作温度 | 800 °C |
| 最大升温速率 | ≤ 10 °C/min | |
| 加热长度 | 750 mm | |
| 均匀加热区 | 250 mm @ ±5 °C | |
| 控制系统 | 温度控制器 | Eurotherm-3000 PID 可编程 |
| 程序管理 | 50 个程序段,用于复杂热曲线 | |
| 控制精度 | ±0.1 °C | |
| 数字接口 | RS-485 远程通信接口 | |
| 安全与监控 | 热电偶类型(管内) | S 型,用于高精度过程监控 |
| 热电偶类型(表面) | T 型,用于安全/表面温度监控 | |
| 自动切断 | 表面监控器在 > 70 °C 时触发 | |
| 处理环境 | 加热元件 | 双螺旋绕组钼 (Mo) 丝 |
| 气氛要求 | 严格要求惰性气体气氛 | |
| 真空兼容性 | 机械泵抽至 50 mtorr(可选泵) | |
| 法兰类型 | SS316 密封法兰,带 1/4" 接头 | |
| 物理尺寸 | 石英管尺寸 | Ø100 外径 × Ø90 内径 × 1000 mm |
| 磁体孔径兼容性 | 最小 Ø200 mm | |
| 重量/吊装 | 包含顶部安装的钢制吊装装置 | |
| 热管理 | 冷却方式 | 需要大流量水冷 |
| 冷却目标 | 表面温度 < 25°C(使用 KJ5300 冷水机) | |
| 合规性 | 认证 | CE 认证(可应要求提供 NRTL) |
为何选择 TU-C28
- 专为高场物理设计: 与标准实验室炉不同,该系统专为超过 10 特斯拉的磁场环境而设计,利用特定的绕组来消除导致普通元件断裂的洛伦兹力干扰。
- 卓越的热稳定性: Eurotherm 控制技术的集成确保您的样品处于尽可能一致的热环境中,在长时间实验中保持 ±0.1°C 的精度。
- 以安全为中心的工程: 水冷、SS316 非磁性外壳和双热电偶监控的结合,为高温热处理与精密超导磁体环境之间提供了安全的接口。
- 可扩展与可定制: 凭借可选的真空系统和气体管路示意图支持,该装置可以根据您研究的具体化学计量要求进行定制,无论您是在处理敏感氧化物还是金属合金。
- 专业级制造质量: 该系统采用工业级 SS316 和高纯度石英制造,专为高正常运行时间环境而设计,在这种环境中,操作一致性是实验成功与失败的主要区别。
我们的技术团队随时准备协助您将此高场热处理解决方案集成到您的特定磁体配置中;请立即联系我们进行技术咨询或获取正式报价。
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