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管式爐的選擇

來源：北京壯仕科技有限公司 2023年02月20日 13:47

1、根據溫度選擇管式爐

A、選擇工作溫度時，請注意儀器所能保持的最高溫度(<1小時)和儀器能連續工作的溫度(安全、連續使用的溫度)。

例如：科晶GSL-1700X管式爐

最高加熱溫度1700℃，連續工作溫度1600℃，如有不清楚的地方，請聯系客服

B、儀器使用的加熱元件限制了加熱爐的最大工作溫度,目前我公司加熱元件可分為四類:

（1）250 ~ 1250℃采用電阻絲加熱元件或紅外燈管加熱元件，最高加熱溫度1200℃，長時間使用1100℃，采用K型熱電偶測溫（如果客戶需要也可更換為S熱偶）。

例如：科晶OTF-1200X-S
（2）1300 ~ 1600℃ 采用碳化硅加熱元件，采用S型熱電偶測溫。

（3）1600 ~ 1800℃ 采用MoSi2加熱元件（禁止長時間在800℃以下加熱），采用B型熱電偶測溫。

2、根據樣品大小選擇坩堝→爐管管徑→管式爐

A、坩堝選擇（嚴禁不用坩堝直接將樣品放入常規爐管）

a.石英坩堝:≤1200℃使用石英管，熱處理溫度超過600℃時，請不要用氧化鋁坩堝。

b.氧化鋁坩堝：≤1800℃使用剛玉管，熱處理溫度超過900℃時，請不要用莫來石坩堝。

c.石墨坩堝：≤ 2300℃
例如：

1.需要對粉末進行900℃熱處理，選擇石英坩堝裝載樣品。
2.需要將合金在1600℃熔化，選擇氧化鋁坩堝。

B、管徑的選擇

（1）選擇好坩堝后，根據坩堝裝載樣品后的體積選擇合適的爐管管徑（一般買爐子會標配有加熱爐管）。

a.石英管 ≤1200℃ （真空環境下最高1000℃）

例如：各種放樣品的情況

名稱	型號	管徑
科晶OTF系列	OTF-1200X-S	Φ25、Φ50
科晶OTF系列	OTF-1200X	Φ50、Φ60、Φ70、Φ80、Φ100、Φ130
科晶GSL系列	GSL-1100X-S	Φ20、Φ50
	GSL-1100X-6-S	Φ152
	GSL-1100X-8.5-S	Φ216

b.剛玉管 ≤1800℃ （剛玉管不建議真空環境下使用）

	型號	管徑
科晶GSL系列	GSL-1400X	Φ60、Φ80
	GSL-1500X	Φ80
	GSL-1600X	Φ60、Φ80
	GSL-1700X	Φ60
	GSL-1750X	Φ60
	GSL-1800X	Φ60

C科晶管式爐管徑與坩堝尺寸估算表

3、根據溫區選擇管式爐

管式爐溫區的作用

根據實驗要求選擇單溫區管式加熱爐和多溫區管式加熱爐，多溫區較單溫區設有多個熱電偶，n溫區加熱爐恒溫區比（n-1）溫區加熱爐的恒溫區要長，部分儀器尺寸變大。

（1）恒溫區的作用

恒溫區一般指加熱爐內的某一溫度相同的區間，樣品放置在這一區間內，樣品各處受到的溫度會基本一致。（中心區域溫度差小于±1℃）

（2）恒溫區不同帶來的變化

恒溫區的增加或減少可能會改變儀器的尺寸，儀器整體會變大或變小。

（3）恒溫區選擇

選擇合適的恒溫區，一定要先根據樣品的尺寸或實驗要求的受熱體積來選擇。

A、實驗樣品尺寸大于儀器恒溫區，需要選擇多溫區來增加恒溫區的長度。

B、根據實驗要求需要多個溫度梯度時，這就需要多溫區來實現。

例如：通過物理沉積方式在基片上生長二維材料，原料高溫揮發后，利用載氣向低壓端移動，一定溫度下載基片上生長。（相鄰兩個溫區最大溫差300℃）

請注意加熱爐加熱區分為總加熱區長度(加熱源能覆蓋的區域)和恒溫區長度。恒溫區總是小于加熱區。請選擇一個恒溫區尺寸超過您樣品的加熱爐。

4、根據功能選擇加熱爐
管式爐為基礎加熱系統，您可以根據不同的需求選擇成套科晶系統，如CVD、 PECVD、HPCVD、ALD、石墨烯和二維材料生長系統等。

例如：

（1）生長石墨烯/PECVD系統，整個系統包括加熱爐系統、射頻電源、供氣系統、真空系統、水冷系統、通風系統、氫氣報警系統。

（2）立式管式爐：加熱管垂直放置，以懸吊樣品的方式，為樣品提供淬火。
（3）RTP(快速熱處理加熱爐):可以對樣品進行快速加熱和快速冷卻。

例如：

a.OTF-1200X-4-RTP快速退火管式爐，最快50℃/s升溫速度，紅外燈管加熱。

b.OTF-1200X-50-S 迷你型快速加熱冷卻爐，加熱爐加熱到某一溫度后，滑至樣品所在區域，可以提高升溫速度，熱處理結束，將爐體移開，使樣品所在區域暴露在爐膛外快速冷卻。

（4）高溫高壓爐/真空爐:特殊設計的鎳鉻合金和不銹鋼爐管，對樣品進行高溫高壓和真空處理。

（5）旋轉管式爐:爐管旋轉式結構可以更均勻的熱處理粉末，同時也可以達到粉末均勻包覆的效果。

（6）氫氣爐/氣氛爐:氫氣處理或其他危險氣體的實驗，請和銷售技術人員提前說明。不建議使用普通管式爐做危險實驗。

5、選擇有相關認證的管式爐

·合肥科晶所有爐子的電子元器件均采用UL認證器件。

·合肥科晶保證加熱爐可單臺可通過認證（可能會產生部分認證費用，具體請咨詢銷售）。

6、選擇合適的真空泵:本公司多種真空泵可選

7、定制爐：定制爐由于其特殊性請和銷售部直接溝通

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