产品概述
该高性能热处理系统专为先进的化学气相沉积 (CVD) 应用而设计，旨在促进金属箔上薄膜和石墨烯的生长。通过采用独特的双管结构，该设备能够精确控制反应环境。该系统的核心价值在于其能够处理金属基底上柔性电极的制备，这是下一代储能和电子研究的关键需求。该装置将加热、气体输送和真空控制集成到一个统一的平台中，确保了材料科学家工作流程的精简。
该设备特别适用于工业研发环境以及专注于二维材料和纳米技术的学术实验室。其主要用途包括石墨烯薄膜的大规模生产以及需要严格气氛控制的复杂纳米结构的合成。该系统提供了一个多功能环境，反应气体被精确计量进入同心石英管之间 10mm 的狭窄反应空间，从而最大限度地提高了前驱体效率和薄膜均匀性。滑动机制进一步增强了设备的实用性，允许进行快速热循环，这对于特定的相变和高通量实验至关重要。
该炉体采用工业级组件制造，在苛刻条件下具有无与伦比的可靠性。高纯度氧化铝绝缘材料和坚固的不锈钢真空法兰设计用于承受高温下的连续运行。从数字质量流量控制器到重型真空站，该系统的每个方面都体现了对精密工程的承诺。无论是进行常规热处理还是在受控气氛中进行复杂的阶段性 CVD 合成工艺，研究人员都可以信赖该装置以获得一致、可重复的结果。
主要特点
- 同心双管结构： 系统采用 100mm 直径的外管和悬挂式 80mm 直径的内管，形成 10mm 的反应间隙，金属箔基底可包裹在其中，以实现最佳的 CVD 表面积和气体相互作用。
- 动态滑动导轨系统： 炉体底部集成了重型滑动导轨，使加热室能够快速从样品区移开。这实现了固定式炉体无法实现的快速淬火或快速加热速率。
- 精密 4 通道气体输送： 集成气体混合站配备四个不同量程（100 至 500 SCCM）的数字质量流量控制器 (MFC)，允许以 ±1% 的满量程精度对前驱体和载气进行复杂混合。
- 先进的 PID 热调节： 设备采用先进的 PID 控制器，具有 30 个可编程段，可对加热速率、停留时间和冷却曲线进行精确控制，以保持 ±1°C 的温度稳定性。
- 集成真空与压力监测： 包含一套综合真空站，配备两级旋片泵和数字真空计，测量范围为 10^-4 至 1000 Torr，确保了清洁且受控的反应环境。
- 坚固的水冷法兰： 304 不锈钢法兰配备集成水冷套，保护高真空密封件，并确保在长时间高温运行期间的结构完整性。
- 优化的热绝缘： 加热室由高纯度 Al2O3 纤维绝缘材料制成，最大限度地减少了热量损失，并在整个恒温区内提供了出色的温度均匀性。
- 可扩展的加热配置： 提供单温区和双温区配置，系统允许独立控制温度梯度，这对于输送前驱体或管理多阶段反应至关重要。
- 安全与自动化： 内置超温报警和自动保护功能，使系统无需持续监督即可安全运行，提高了实验室效率并降低了操作风险。
- 工业级 Swagelok 连接： 所有气体进出口均使用 1/4" Swagelok 管接头，确保无泄漏性能，并与标准工业气体处理基础设施兼容。
应用领域
| 应用 | 描述 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 石墨烯生长 | 在包裹于内管的铜箔或镍箔上进行大面积石墨烯的 CVD 合成。 | 高均匀性，适合透明电极的规模化生产。 |
| 柔性电极研发 | 在金属箔上涂覆薄膜，用于柔性电池和超级电容器研究。 | 精确控制金属基底上的薄膜厚度和附着力。 |
| 过渡金属硫族化合物 | 利用受控气相传输合成 MoS2、WS2 及其他二维半导体。 | 双温区配置允许独立控制前驱体和基底温度。 |
| 碳纳米管合成 | 在各种催化表面上生长排列或随机的碳纳米管阵列。 | 通过滑动机制进行快速热处理，实现对纳米管形态的精确控制。 |
| 磷沉积 | 在上游对磷源进行独立加热，同时保持下游目标样品温度。 | 在复杂的 3D 结构中实现均匀沉积和深度化学反应。 |
| 空心纳米壁制造 | 制备用于高活性催化应用的磷化钴基结构。 | 通过均匀的成分控制保持高催化活性。 |
| 热淬火研究 | 通过滑动炉体将样品从高温快速冷却至室温。 | 能够研究高温相和快速凝固动力学。 |
| 保护涂层 CVD | 在工业组件上沉积陶瓷或金属保护层。 | 高真空环境确保高纯度和卓越的涂层附着力。 |
技术规格
| 规格类别 | 参数 | TU-RT12-S (单温区) | TU-RT12-D (双温区) |
|---|---|---|---|
| 炉体结构 | 绝缘材料 | 高纯度 Al2O3 纤维 | 高纯度 Al2O3 纤维 |
| 管材 | 高纯度熔融石英 | 高纯度熔融石英 | |
| 外管尺寸 | 外径 100 x 内径 96 x 1400 mm | 外径 100 x 内径 96 x 1400 mm | |
| 内管尺寸 | 外径 80 x 内径 75 x 1800 mm | 外径 80 x 内径 75 x 1800 mm | |
| 滑动机制 | 带停止夹的手动导轨 | 双向滑动导轨 | |
| 温度性能 | 最高工作温度 | 1200°C | 1200°C |
| 连续工作温度 | 1100°C | 1100°C | |
| 温度精度 | ±1°C | ±1°C | |
| 加热区长度 | 440 mm | 200 mm + 200 mm (总计 400 mm) | |
| 恒温区 | 120 mm (±1°C) | 250 mm (若温区同步) | |
| 气体与真空系统 | MFC 通道 1 | 0 ~ 100 SCCM | 0 ~ 100 SCCM |
| MFC 通道 2 | 0 ~ 200 SCCM | 0 ~ 200 SCCM | |
| MFC 通道 3 | 0 ~ 200 SCCM | 0 ~ 200 SCCM | |
| MFC 通道 4 | 0 ~ 500 SCCM | 0 ~ 500 SCCM | |
| 气体混合罐 | 80 mL | 80 mL | |
| 真空度 | 10^-2 Torr (机械泵) | 10^-2 Torr (机械泵) | |
| 真空接口 | KF25 出口 | KF25 出口 | |
| 控制与电气 | 控制器类型 | 30 段 PID，带 RS485 | 双 30 段 PID 控制器 |
| 通讯端口 | RS485 | RS485 | |
| 电压 | 208-240VAC, 50/60Hz | 208-240VAC, 50/60Hz | |
| 功耗 | 2.5 KW (20A 断路器) | 4.0 KW (50A 断路器) | |
| 电源连接 | 10 英尺线缆 (无插头) | 10 英尺线缆 (无插头) | |
| 冷却系统 | 法兰冷却 | 水冷套 | 水冷套 |
| 内部冷却 | 底部安装风扇 | 底部安装风扇 |
为何选择 TU-RT12
- 石墨烯研究的卓越工程： 双管设计专门针对卷对卷式箔片包裹进行了优化，提供了实验室规模下大面积石墨烯和二维材料合成最高效的配置。
- 无与伦比的热灵活性： 滑动炉设计为研究人员提供了实现超快冷却速率或在温区之间即时转换样品的关键能力，这对于控制晶粒生长和相纯度至关重要。
- 交钥匙式气体与真空集成： 与需要大量组装的模块化设置不同，该系统随附完全集成的 4 通道 MFC 站和配套的真空泵站，确保从第一天起就能实现高纯度气氛控制。
- 专为长期工业用途打造： 从重型移动推车到高等级不锈钢法兰和 Al2O3 绝缘材料，每个组件的选择都旨在确保在高负荷研发环境中的耐用性和一致性能。
- 精度与可定制性： 提供单温区或双温区控制选项，并可集成 Eurotherm 控制器或自定义气体配置，该系统可根据您特定 CVD 工艺的确切要求进行量身定制。
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