Polje - Vnesite eksperimentalno keramično sintranje 1700 stopinj industrijske toplotne obdelave

Osrednja vrednost te 1700 stopinjske industrijske toplotne peči za eksperimentalno keramično sintranje je v popolni kombinaciji nadzora temperature in stabilnosti. Ko temperatura peči doseže kritično točko 1700 stopinj, nanopowder, suspendiran znotraj cirkonskega keramičnega lončka, začne izjemno fazno transformacijo. Telo peči uporablja več - kompozitna izolacijska struktura: notranja plast plazme - razpršene module vlaken iz alumina, srednji sloj redkega zemeljskega elementa - doped izolacije zračnega galarja in zunanja plast visoke -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} air -} air -action. Ta "sendvič" zasnova zmanjšuje izgubo toplote skozi steno peči na presenetljivih 3,2%.

Inteligentni sistem za nadzor temperature kaže presenetljivo natančnost. Algoritem PID v kombinaciji s K - Vtipka Tungsten - renium termoelement vzdržuje konstantno temperaturo v območju nihanja ± 1,5 stopinj. Ko se sproži postopek sintranja, se znotraj peči ustvari edinstveno mikro - negativno tlačno okolje. Ta zasnova ne samo preprečuje infiltracijo nečistoč, ampak tudi zmanjša zaprto poroznost keramičnega telesa na pod 0,8%. Safirno steklo, uporabljeno v opazovalnem oknu, je prevlečeno z infrardečim odsevnim filmom, ki raziskovalcem omogoča, da jasno priča celotnemu procesu usmerjene rasti gliničnih zrn vzdolž (104) kristalne ravnine pri visoki temperaturi.

Omeniti velja, da vodilna tirnica Silicon Carbide na dnu peči sprejema bionično zasnovo. Njegova valovita struktura utor lahko učinkovito razprši toplotni stres, kar omogoča, da se potisna plošča, naložena z zobozdravstveno keramiko cirkonija, nemoteno premika. Med fazo hlajenja sistem cirkulacije dušika in toplotni izmenjevalec bakrene cevi delujeta skupaj, da natančno nadzorujemo hitrost hlajenja znotraj zlate krivulje 5 stopinj /min, kar je ključnega pomena za zaviranje transformacije tetragonalne cirkonije v monoklinsko fazo. V poskusu je sistem uspešno sintral prozorno magnezijevo aluminijevo spinel keramiko z upogibno trdnostjo 1200MPa in 91% prepustnost v pasu vidne svetlobe, kar je potrdilo odlično delovanje opreme pri mikrostrukturnem nadzoru.

Zasnova 1700 - stopinjske industrijske peči za toplotno obdelavo za eksperimentalno keramično sintranje v tipu

I. Oblikovanje ozadja in ciljev

Na področju raziskav in razvoja keramičnih materialov je proizvodna in industrijska toplotna obdelava visoka - temperaturno sintranje ključni postopek, ki določa delovanje keramike. Številna napredna konstrukcijska in funkcionalna keramika (na primer silicijev nitrid in cirkonija keramika) zahtevajo temperature sintranja, ki dosegajo 1700 stopinj, kar postavlja izjemno veliko potreb po enakomernosti temperature peči, natančnosti nadzora temperature in stabilnosti opreme. Trenutno običajne visoke - temperaturne peči pri 1700 stopinjah nimajo toplotne izolacije, porazdelitve toplotnega polja in dolge - terminske operativne zanesljivosti, potrebne za industrijske poskuse - in majhne - proizvodnja serije. Za reševanje tega smo zasnovali to komoro - Vnesite eksperimentalno keramično sintranje in industrijsko peč toplotne obdelave na 1700 stopinj. Z uporabo visokih - zmogljivosti, visoke - temperature - odporni materiali, natančnim postavitvijo ogrevanja in inteligentnega krmilnega sistema, želimo ustvariti napravo, ki se prilagodi specializiranim procesom visokih - eksperimentalnega zdravljenja. To zagotavlja zanesljivo visoko - platformo za čiščenje temperature za optimizacijo zmogljivosti in industrijsko uporabo keramičnih materialov.

Ii. Zasnova tehničnega parametra

Temperaturno območje: Najvišja temperatura lahko doseže 1700 stopinj, delovno temperaturo pa se lahko neprestano nalagamo iz sobne temperature do 1650 stopinj, pri čemer pokriva sintranski temperaturni razpon večine - zmogljivosti in zagotavlja, da se lahko različni keramični materiali sintrajo in toplotno obdelajo pri optimalnih temperaturah procesa.

Natančnost nadzora temperature: z uporabo uvoženega visokega - natančnega krmilnega modula temperature in plemenitega kovinskega termoelementa tipa B, natančnost nadzora temperature doseže ± 1 stopinjo. Pri 1700 stopinjah je temperaturna enakomernost znotraj efektivnega temperaturnega območja (osrednjega 80% peči) manjša ali enaka ± 5 stopinj. To preprečuje težave, kot so neenakomerna sintrana keramična gostota in spremembe zmogljivosti, ki jih povzročajo temperaturna nihanja, kar zagotavlja stabilnost eksperimentalnih podatkov in kakovosti izdelka.

Hitrost ogrevanja: Hitrost ogrevanja je nastavljiva od 0 - 10 stopinj /min. Na podlagi značilnosti keramičnih materialov je priporočljivo tipično hitrost ogrevanja 2 - 8 stopinj /min. Ta počasen in enakomeren postopek ogrevanja zmanjšuje toplotni stres znotraj keramičnega telesa in zmanjšuje tveganje za pokanje, zaradi česar je še posebej primeren za sintranje tankostenske in zapletene keramične izdelke.

Velikost peči: Ponujamo različne industrijske in laboratorijske velikosti - velikosti peči. Najpogostejša laboratorij - velikost je 300 × 300 × 300 mm (d × w × h). Prilagojene industrijske - peči ocene, na primer 500 × 500 × 500 mm in 600 × 600 × 600 mm, lahko izpolnjujejo sintranske zahteve različnih serij keramičnih vzorcev, ki ustrezajo majhnim - laboratorijskim preskušanjem in industrijskim pilotom.

Konfiguracija moči: Ogrevalna moč se ujema z velikostjo peči. 300 × 300 × 300 mm peč je konfigurirana s 15kW, 500 × 500 × 500 mm peč je konfigurirana s 30KW, peč 600 × 600 × 600 mm pa je konfigurirana s 45kW. To zagotavlja dvig temperature s sobne temperature na 1700 stopinj v 1-2 urah, hkrati pa ohranja stabilno ogrevanje.

Iii. Ključna konstrukcijska zasnova

Struktura peči: Komora za peč je izdelana s kompozitom visoke - gostote cirkonia vlaknaste plošče in korundum mullitne opeke. Notranji sloj je sestavljen iz modulov cirkonskih vlaken v tipu 1800 - (temperaturna upor, večja ali enaka 1800 stopinj), medtem ko je zunanja plast laminirana s korundijskimi mullitnimi lahkimi opekami. Te so združene s pomočjo strukture spojanja in tenona in zapečatene z visokim - temperaturnim lepilom, kar ustvarja dvojni visok - temperaturni izolacijski sistem. Ta struktura ne samo da vzdrži dolgoročne visoke temperature 1700 stopinj, ampak tudi zmanjša izgubo toplote peči za več kot 50%, pri čemer je temperatura površine peči ostala manjša ali enaka 60 stopinj pri 1700 stopinjah.

Ogrevalni elementi: Uvoženi visoko - gostota silicij - molibdene palice (delovna temperatura manjša ali enaka 1800 stopinj) se uporabljajo kot ogrevalni elementi. Uporablja se šest - postavitev ogrevanja, ki obsega štiri strani, zgoraj, spodaj, spredaj in zadaj ter simetrično razporejena na obeh straneh. Ogrevalni elementi so enakomerno razporejeni v valovni vzorec na vsaki strani, kar zagotavlja tri - dimenzijsko enakomerno toplotno polje znotraj peči. Povezave med silikonom - molibdenov palice in elektrode so zaščitene z visoko - temperaturo - odporne keramične izolacijske rokave, ki razširijo življenjsko dobo storitve na 1000 ur (neprekinjeno delovanje pri 1700 stopinjah).

Struktura peči: Ohišje peči ima dvojno - plast vode - ohlajena zasnova lupine. Notranja plast je 310s visoka - temperaturno nerjavno jeklo (temperaturna upor, večja ali enaka 1150 stopinj), zunanja plast pa je varjena jeklena plošča Q235. 100 mm voda - ohlajen preplet je rezerviran med obema plastma. Krožni vodni hladilni sistem odstranjuje površinsko toploto in skupaj z izolacijo peči zagotavlja "dvojno krmiljenje temperature", da se prepreči visoka - temperaturna deformacija telesa peči. Težka - dajatev, šok - absorbirajoči kolesci so nameščeni na dnu telesa peči za enostavno gibanje in vrednostnino.

Oblikovanje vrat peči: težka - dajatev, stran - odpiralna vrata peči so opremljena s pnevmatskim mehanizmom za pomoč, kar omogoča enostavno odpiranje in zapiranje. Tesnilo vrat peči uporablja strukturo "visoke - temperaturno keramično vlakno + kovinsko tlačno trakovo" s kompresijsko zmogljivostjo do 20%, kar zagotavlja dobro tesnilo tudi pri visokih temperaturah in hitrostjo uhajanja toplote manj kot 3%. 100 mm φ visok - temperaturno okno opazovalnega okna je vgrajeno v sredino vrat peči, opremljeno z vgrajeno - v infrardeči temperaturni sondi, kar omogoča realno - spremljanje časovnega spremljanja stanja keramičnega sintranja, ne da bi odprlo vrata.

Iv. Zasnova sistema za nadzor temperature

Nadzorna metoda: Opremljen z 12 - palčnim industrijskim - nadzornim sistemom PLC na dotik za zaslon, ki vključuje nadzor temperature, urejanje programa, diagnozo napak in funkcije shranjevanja podatkov, ki podpira preklop med kitajskimi in angleškimi vmesniki. Hitrost odziva sistema je manjša ali enaka 0,1 sekunde, kar lahko nadzoruje temperature do 1700 stopinj. Pretočni grafikon - Operacijski vmesnik v slogu olajša hitro uporabniško izkušnjo za osebje na kraju samem.

Funkcija regulacije: z uporabo prilagodljivega algoritma za krmiljenje PID in temperaturnega selitve - nastavitev sistema samodejno optimizira kontrolne parametre, ki temeljijo na postopku keramičnega sintranja, pri čemer ohranja nihanja temperature znotraj ± 1 stopinje. Podpira 100 programirljivih korakov za nadzor temperature, pri čemer vsak s programirljivo temperaturo, časom zadrževanja in hitrosti ogrevanja (nastavljivo od 0,1 stopinj /min). To izpolnjuje zahteve za nadzor avtomatizacije zapletenih procesov s keramičnim sintranjem (kot so razmaščevanje, pred - streljanje, visoko - temperaturno sintranje in hlajenje peči, med drugimi več - etapni postopki).

Funkcija upravljanja podatkov: Sistem ima vgrajen - v modulu za shranjevanje 16 GB, ki neprestano beleži 365 dni temperaturnih krivulj, delovne parametre in informacije o napakah. Podatki so shranjeni v šifrirani obliki, da se prepreči poseganje. Izvoz poročil Excela prek bliskovnega pogona USB ali povezovanje s tovarniškim sistemom MES prek Etherneta omogoča daljinsko spremljanje in sledljivost podatkov, kar ustreza zahtevam nadzora kakovosti industrijske proizvodnje.

V. Zasnova sistema varnostne zaščite

Večkratno čez - Ravni zaščite temperature: stopnja 1 (5 stopinj nad - temperature) sproži slišni in vizualni alarm in prilagodi moč; stopnja 2 (10 stopinj nad - temperature) izklopi ogrevalno moč; In stopnja 3 (15 stopinj nad - temperature) aktivira sistem za zasilno hlajenje (hlajenje prisilnega zraka + hlajenje vode), da zagotovi, da temperatura peči v 10 minutah pade pod 1000 stopinj, kar preprečuje, da bi keramični vzorci pregreli ali poškodovali opremo.

Električna varnostna zaščita: Opremljen s trojno preobremenitvijo, kratkim - vezjem in zaščitnimi napravami za puščanje je tok puščanja manjši ali enak 30mA, čas obratovanja pa manjši ali enak 0,1 sekunde. Prag zaščite nad tokom je nastavljen na 1,2 -krat večji od nazivnega toka in hitro izklopi glavni vezje. Vse električne komponente so industrijske - ocene, visoka - temperatura - odporni, terminali ožičenja so izdelani iz keramičnega izolacijskega materiala, da zdržijo dolgo - terminsko delovanje v visokih - temperaturnih okoljih.

Mehanska varnostna zaščita: vrata peči so opremljena tako z mehansko ključavnico kot z električno zaklepanjem. Ogrevanje se ne more začeti, če vrata niso popolnoma zaprta. Če se vrata med ogrevanjem odprejo, sistem takoj izklopi ogrevalno moč in aktivira opozorilno luč. Na vrhu peči je nameščen eksplozija - ventil za razbremenitev tlaka (porušen tlak 0,1 MPa), da se prepreči tveganje za prekomerni tlak, ki ga povzroči širitev plina znotraj peči.

Zaščita hladilnega sistema: Vodni hladilni sistem je opremljen s senzorji pretoka in temperature. Ko hitrost pretoka hladilne vode pade pod 80% nazivne vrednosti ali temperatura presega 50 stopinj, sistem samodejno izda alarm in zmanjša ogrevalno moč, dokler se normalno delovanje ne obnovi, kar prepreči pregrevanje peči zaradi nezadostnega hlajenja.

Vi. Oblikovanje prilagodljivosti procesa

Nadzor atmosfere (neobvezno): Za sintrano keramiko, ki zahteva zaščito pred inertno atmosfero (na primer keramika silicijevega nitrida), je mogoče konfigurirati sistem za nadzor atmosfere, vključno z vakuumsko enoto (končni vakuum, ki je manjši ali enak 1 Pa), krmilnik pretoka plina (natančnost ± 1% FS). To omogoča natančen nadzor inertnih plinov, kot sta dušik in argon, da prepreči visoko - temperaturno oksidacijo keramike.

Tlačno sintranje (neobvezno): podpira nastavljiv tlak peči (0,1 - 0,5 MPa). Pritiskano sintranje spodbuja keramično zgoščevanje, zaradi česar je še posebej primeren za pripravo visokozmogljivih materialov, kot sta nanoceramika in prozorna keramika, kar povečuje keramično gostoto na več kot 99,5%.

Hitro hlajenje (neobvezno): Opremljeno s sistemom hlajenja prisilnega zraka poveča hitrost hlajenja na 10-20 stopinj /min (nad 1000 stopinj) po sintranju in skrajša proizvodne cikle. Nadzor hitrosti hlajenja omogoča tudi regulacijo velikosti keramične zrne in faznih prehodov.

Vii. Območja uporabe

Keramični material R&D: Primerno za keramične laboratorije na univerzah in raziskovalnih inštitutih. Lahko izvaja raziskave sintražnega procesa na novi strukturni keramiki (kot sta silicijev karbid in bonski nitrid) in funkcionalna keramika (na primer piezoelektrična keramika in visoka - nadprevodna keramika), ki raziskujejo učinke parametrov, kot so temperatura in atmosfero na holmeturju in atmosferi.

Proizvodnja industrijske keramike: Ta sistem ustreza majhnim - paketnim proizvodnim potrebam majhnih in srednjega - velikosti keramičnih podjetij. Uporablja se za visoko - temperaturno sintranje in toplotno obdelavo natančnih keramičnih delov (kot so ležaji, tesnila in orodja za rezanje), izboljšanje mehanskih lastnosti in dimenzijske natančnosti teh izdelkov ter izpolnjevanje potreb po uporabi visokih {{4} končnih polj.

Keramična toplotna obdelava: Ta sistem se lahko uporablja za postopke toplotne obdelave, kot so žarjenje, kristalizacija in zgoščevanje keramičnih materialov. Odpravlja preostali stres znotraj keramike, optimizira mikrostrukturo in izboljša moč, trdoto in toplotno stabilnost keramike, ki podaljša življenjsko dobo keramičnega izdelka.

Prihodnje nadgradnje se bodo osredotočile na globinsko uporabo algoritmov umetne inteligence v -. Z vzpostavitvijo modela nevronske mreže, ki vključuje sintranske parametre, mikrostrukturo in mehanske lastnosti, bo ta sistem dosegel prehod iz "empiričnega streljanja" v "napovedno sintranje". Ta self - učenje inteligentnega sistema za zdravljenje toplote lahko postane revolucionarno orodje v raziskavah in razvoju novih materialov.