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酸素濃度を極限まで低減でき、酸化を防止！炭素材料の結晶化度向上により、寿命や性能を大幅アップ
「カーボン炉」は、炉内部のヒーター・断熱材・炉壁すべてをグラファイト (炭素)で構成した、超高温対応型加熱炉です。 通常の電気炉では到達困難な3000℃級の高温域での加熱が可能で、 かつ炉内酸素濃度を極限まで低く抑えることができます。 高結晶化が必要な炭素材料や、超高融点金属の焼結など、 高温・低酸素が不可欠なプロセスに適しています。 【特長】 ■超高温対応 ■低酸素雰囲気 ■高結晶化処理に適している ■幅広い材料対応 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
高温材料の合成・焼結や炭素系材料の高結晶化に！主な用途例をご紹介
前回は、小型カーボン炉の"原理"について紹介しました。 今回は、実際にどのような用途で使われているのか、またどのような 研究・開発に応用できるのかを紹介します。 ■主な用途例 1.高温材料の合成・焼結(～3000℃) カーボン炉ならではの極低酸素環境により、炭化物·窒化物などの 高融点材料を酸化させずに焼成可能。 2.炭素系材料の高結晶化 グラファイトやカーボンナノチューブなどの高結晶化に好適。 3.金属材料の高温処理·還元反応 金属酸化物を低酸素下で還元し、微細構造や相制御が可能。 4.高温ガス反応の評価 N2、H2、Arなど多様な雰囲気で、反応性ガスとの相互作用や材料安定性を検証。 5.研究開発·試作スケールでの材料プロセス評価 短時間で条件最適化を行うためのR＆D用途として。 今後は、より精密な酸素分圧制御を活かした新素材開発への応用を検討して います。次回は「仕様」について詳しく紹介します。 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
長年のシール設計・加工精度・組立手順により微小リークを抑制！長時間運転でも低O2をキープ
当社で取り扱う小型カーボン炉について、なぜ低酸素・超高温が実現できる のかをご紹介します。 カーボン炉材が残留酸素と反応し、“漏らさない"設計と製作ノウハウが 特長で、真空ポンプ＋置換で粉末内部の空気まで除去します。 放射率の高いグラファイトヒーター×均熱ホットゾーン×高断熱で効率よく 加熱し、局所過熱を避けつつ3000℃クラスまで安定到達が可能です。 【小型カーボン炉の特長】 ■3000℃まで昇温可能：グラファイトヒーターの輻射熱で短時間に超高温へ ■低酸素での焼成がしやすい：炉内カーボンが残留O2と反応 ■粉末内部の空気も置換：真空→不活性ガスの繰り返しで粒子間のO2を低減 ■温度ムラを抑制：均一に温める"均熱ゾーン"で中央/端部/厚み方向の差を縮小 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
“極低酸素×高温×真空置換"で再現よく。N2ベースの固相窒化・表面窒化・層成長試験を短サイクルで
当社で取り扱う「カーボン炉」は、窒化の基礎反応試験に好適です。 N2のみでは反応開始温度が高いため、粒成長・粗大化とのバランスが難しい、 冷却時に表面再酸化し、色調・抵抗・硬度のばらつきにつながるなどといった 課題を解決します。 また当社は、小型機以外にも量産スケールの炉も製作実績があります。 ご用命の際は、お気軽にお問い合わせください。 【当社カーボン炉が効く理由】 ■極低酸素分圧をつくる ・真空引き→N2置換で酸素ポテンシャルを段階的に下げる ・炉材カーボンのゲッタリングが残存O2を吸収し、酸化側副反応を抑制 ■十分な高温域へ素早く到達 ・1400-2400℃まで短時間で到達・安定保持 ■短サイクルで条件出し ・トレイ自由度/棚構成で複数試料を同時評価、厚み・接触の影響を検証しやすい ※詳しくは、お気軽にお問い合わせください。
研究現場の課題や、解決の方向性、コンセプトなどをご紹介！
乾式·還元系の熱処理ニーズが高まる一方、現場では次のような課題が 目立ちます。 ■研究現場の課題 ・最大到達温度の制限(管状炉では材料・構造上の上限でレシピ設計が縛られる) ・仕込みサンプル量の制限(有効加熱域が狭く、スケール検討に不向き) ・極低酸素(ppm～ppb級)の維持が難しい(リーク/残留O2/ヒートショック 由来の微細クラック等) ■解決の方向性(要求仕様) ・短時間で均一加熱：高速昇温・高い温度均一性・良好な応答 ・柔軟スケール：少量試料～小スケール量産まで連続的に対応 ・雰囲気制御：Ar/N2(必要に応じH2少量)＋低残留O2設計で極低酸素を安定化 ■コンセプト グラファイト発熱体×高断熱構造×低リーク設計。 試作～条件出しに最適化した小型カーボン炉で、乾式·還元プロセスを速く、 再現よく。 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
