Vorstellung Modifizierte Atmosphären in Labor- und Industrieöfen
Zur Herstellung einer modifizierten Atmosphäre in einem Labor- oder Industrieofen wird die Zusammensetzung der Atmosphäre in einer gasdichten Retorte verändert, um die idealen Bedingungen für einen bestimmten Prozess zu erreichen.
Es gibt verschiedene Arten von Schutzatmosphären, deren Eigenschaften ihre Eignung für eine bestimmte Anwendung bestimmen. Die meisten modifizierten Atmosphären fallen in eine der drei Kategorien: Inert, Reaktiv, oder Vakuum.
Nachfolgend finden Sie eine Einführung in die verschiedenen Arten von Schutzatmosphären, wie sie erzeugt werden können, die Lösungen von Carbolite Gero für den Prozess sowie typische Anwendungen und häufig gestellte Fragen.
Etliche Carbolite Gero Produkte werden unter Luft verwendet, aber mit zusätzlicher Ausrüstung können einige Anlagen eine modifizierte Atmosphäre enthalten. Da Luft Sauerstoff enthält, kann das Erhitzen einer Probe unter Luft zu ihrer Oxidation führen, was für einige Anwendungen nicht immer wünschenswert ist. Zusammensetzung der Luft :
| N2 | Stickstoff | 78.08% |
| O2 | Sauerstoff | 20.95% |
| Ar | Argon | 0.93% |
| CO2 | Kohlendioxid | 0.038% |
| andere Gase | 0.002% |
Die Wärmebehandlung von Materialien in einer modifizierten Atmosphäre gewährleistet eine kontrollierte Arbeitsumgebung, eine höhere Wiederholbarkeit und einheitlichere Ergebnisse.
Je nach Art des Materials und der erforderlichen Umgebung können modifizierte Atmosphären verwendet werden, um die Proben während der Wärmebehandlung entweder vor Oxidation zu schützen oder die Reaktionen aktiv zu fördern. Inerte Gase wie Argon (Ar) oder Stickstoff (N2), und reduzierende Gase wie Wasserstoff (H2), werden verwendet, um die Oxidation zu verhindern, während oxidierende Gase wie Sauerstoff (O2) oder Lachgas/Distickstoffmonoxid (N2O), die Oxidation fördern.
Die Wahl der Atmosphäre hängt ganz von den Anforderungen des Wärmebehandlungsprozesses ab.
Carbolite Gero verwendet in der Regel Stickstoff oder Argon, um in den Anlagen eine inerte Atmosphäre zu schaffen.
Stickstoff wird in der Regel als inert bezeichnet, wenn er bei Temperaturen unter 1800°C verwendet werden soll. Er verdrängt Sauerstoff und ist daher ideal für Anwendungen, bei denen eine Oxidation nicht erwünscht ist.
Stickstoff ist kein "Edelgas" und kann unter bestimmten Bedingungen mit Sauerstoff reagieren und Gase wie Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) bilden. Diese werden als NOx-Gase bezeichnet (das "x" bezieht sich auf die Anzahl der in der Verbindung vorhandenen Sauerstoffatome).
Wenn eine inerte Atmosphäre benötigt wird, ist Stickstoff eine kostengünstigere Alternative zu Argon, vorausgesetzt, dass das wärmebehandelte Material (alle späteren Nebenprodukte) nicht mit ihm reagiert.
Argon ist ein völlig inertes Edelgas, das mit keinem Material, mit dem es in Berührung kommt, reagiert. Es verdrängt Sauerstoff und ist daher ideal für Anwendungen, bei denen eine Oxidation nicht erwünscht ist.
Argon ist zwar teurer als Stickstoff, hat aber den Vorteil, dass es bei Temperaturen von über 1800 °C verwendet werden kann, ohne dass die Gefahr einer Reaktion besteht.
Die Öfen von Carbolite Gero können für den Einsatz verschiedener reaktiver Gase wie Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO), Ammoniak (NH3), Methan (CH4) usw. angepasst werden. Das am häufigsten verwendete Gas ist dabei Wasserstoff.
Wasserstoff hat nur ein Elektron, was ihn sehr reaktionsfreudig macht. Folglich kann er als Reduktionsgas verwendet werden, um mit anderen Materialien zu reagieren und sie abzubauen, z. B. mit Metallen zu reagieren und sie von Oxiden zu befreien.
Er hat eine Selbstentzündungstemperatur von etwa 500°C (932°F), daher ist es wichtig, dass bei der Verwendung angemessene Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Bevor Wasserstoff in einer Ofenkammer eingeleitet werden kann, muss zunächst die Luft entfernt werden; dies geschieht in der Regel durch Spülen mit einem Inertgas oder Evakuierung.
Für Prozesse bei niedrigeren Temperaturen, bei denen die Eigenschaften von Wasserstoff erforderlich sind, kann auch ein weniger reaktives Formiergas verwendet werden. Ein typisches Formiergas ist ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch mit maximal 5 % Wasserstoff. Bei solch niedrigen Konzentrationen ist der Wasserstoff nicht explosiv.
Bei Arbeiten mit Gasen, die mehr als 5 % Wasserstoff enthalten, ist ein Gassicherheitssystem zum Schutz vor Explosionen erforderlich.
Bei der Arbeit mit reaktiven Gasen ist es wichtig, sowohl die untere Explosionsgrenze (UEG) als auch die obere Explosionsgrenze (OEG) für das betreffende Gas zu kennen. Die untere Explosionsgrenze ist die Mindestkonzentration des Gases oder Dampfes, die bei Kontakt mit einer Zündquelle eine Stichflamme oder einen Brand auslöst, während die obere Explosionsgrenze die maximale Konzentration des Gases ist, das sich entzünden kann. Konzentrationen, die über der oberen Explosionsgrenze liegen, gelten als zu hoch und können nicht brennen.
Explosionsbereich von Wasserstoff
In Labor- und Industrieöfen gibt es zwei Hauptmethoden zur Erzeugung einer modifizierten Atmosphäre in einer gasdichten Ofenkammer: “Spülen” oder “Evakuieren und Wiederauffüllen”. Beide Methoden führen zu einem sehr niedrigen Sauerstoffgehalt, wobei die “Evakuieren und Wiederauffüllen” in der Regel zu einer viel reineren Atmosphäre führt. Der Prozess der Erzeugung einer modifizierten Atmosphäre wird als “atmosphärischer Austausch” bezeichnet.
Beim Spülen wird ein Inertgas in einen versiegelten Behälter geleitet, um den Sauerstoff zu verdrängen und aus dem Behälter zu entfernen. An der Oberfläche des Behälters vorhandenes Wasser (adsorbiertes Wasser) wird durch den Spülvorgang nicht entfernt. Dieses Verfahren führt zu einer veränderten Atmosphäre, die für viele Prozesse akzeptabel ist. Es kann notwendig sein, zwei verschiedene Gasdurchflussraten zu verwenden: eine hohe Durchflussrate für die erste Spülung, um den Sauerstoffgehalt so niedrig wie möglich zu halten, gefolgt von einer niedrigeren Durchflussrate während der Verarbeitung, um die gewünschten Gaskonzentrationen im Behälter aufrechtzuerhalten. Die HTMA-Ofenreihe von Carbolite Gero nutzt dieses Prinzip.
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Die Methode des “Evakuierens und Wiederauffüllens” umfasst zwei Stufen. In der ersten Phase wird eine Vakuumpumpe eingesetzt, um den Behälter zu evakuieren und so viel Luft und adsorbiertes Wasser wie möglich abzusaugen. Danach folgt eine Phase des “Wiederauffüllens”, in der ein Inertgasstrom eingeleitet wird, um alle restlichen Elemente oder Verbindungen zu verdrängen.
Dieser Vorgang kann so oft wie nötig wiederholt werden, um die gewünschte Atmosphäre im Ofen zu erreichen. Unter der Voraussetzung, dass der Ofen gasdicht ist, ist diese Methode ein schneller Weg, um eine reinere modifizierte Atmosphäre zu erreichen. Die Methode des Evakuierens und Wiederauffüllens ist ideal, wenn die wärmebehandelten Teile porös sind, da die Vakuumpumpe die Luft entfernt, die bei der alleinigen Anwendung der Spülmethode eingeschlossen bleiben würde.
Die Evakuierung und Wiederauffüllung sollte nur bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Bei hohen Temperaturen besteht die Gefahr, dass die Vakuumpumpe beschädigt wird.
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A – Spülen des Gefäßes mit N2 mit 40 Liter pro Stunde (10x Ofenvolumen pro Stunde)
B – Spülen des Gefäßes mit N2 mit 400 Liter pro Stunde (100x Ofenvolumen pro Stunde)
C – Evakuierung und Wiederauffüllung des Gefäßes
Neben inerter und reaktiver modifizierter Atmosphäre ist es auch möglich, Proben in einem Ofen vollständig unter Vakuum zu erhitzen, ohne ein Gas in die Ofenkammer einzuführen. Die Verwendung einer Vakuumpumpe hat den zusätzlichen Vorteil, dass unerwünschte Luft und Moleküle aus den porösen Proben entfernt werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass Öfen nicht mit einer Vakuumpumpe evakuiert werden sollten, wenn sie nicht speziell für diesen Zweck ausgelegt sind. Die Änderung des atmosphärischen Drucks in Verbindung mit der durch Temperaturänderungen verursachten Verringerung der Materialfestigkeit kann dazu führen, dass Behälter, insbesondere solche mit rechteckiger Form, brechen.
Je nach verwendetem Pumpentyp lassen sich verschiedene Vakuumniveaus erreichen:
Druck (mbar) | Typ | |
| Grobvakuum | 1000 - 1 | Drehschieber-Pumpe |
| Feines Vakuum | 1 - 10-3 | Wälzkolbenpumpe |
| Hochvakuum | 10-3 - 10-7 | Turbomolekularpumpe |
| Ultrahochvakuum | < 10-7 | Turbomolekularpumpe |
Andere Pumpen (Öldiffusionspumpe, Kryopumpe, Ionengetterpumpe usw.) sind auf Anfrage erhältlich.
Hinweis: Pumpen, die kein Saugvermögen im Grob- und Feinvakuumbereich haben, wie z.B. Turbomolekularpumpen und Öldiffusionspumpen, müssen in Kombination mit einer Vorpumpe, wie z.B. einer Drehschieberpumpe, eingesetzt werden.
Drehschieber-Pumpe
Wälzkolbenpumpe
Turbomolekularpumpe
Speziell konstruierte zylindrische Retorten ermöglichen die Verwendung von Vakuum bei hohen Temperaturen, doch je größer die Retorte ist, desto niedriger ist die maximale Betriebstemperatur, da die Belastung steigt.
Weitere Informationen zu den verfügbaren Lösungen für Vakuumöfen finden Sie in den GPCMA-, GLO- und HTK-Ofenreihen von Carbolite Gero.
Carbolite Gero Retorte mit Vakuum
Während die meisten Retorten für das Arbeiten in modifizierter Atmosphäre in einer Ofenkammer untergebracht sind, wobei sich die Heizelemente und die Isolierung an der Außenseite der Retorte befinden, befinden sich bei “Kaltwand”- Vakuumöfen sowohl die Heizelemente als auch die Isolierung innerhalb des Gefäßes selbst. Die Positionierung der Isolierung bewirkt, dass die Außenwand des Ofens kühl bleibt und somit den Betrieb des Ofens unter Vakuum bei hohen Temperaturen ermöglicht. Diese Spezialöfen besitzen eine Wasserkühlung, um die Außenwand des Ofens zu kühlen.
Das Evakuieren eines Ofens bzw. Retorte führt zu einer Verringerung der darin befindlichen Atome und Moleküle. Ein perfektes Vakuum ist jedoch unerreichbar, so dass die Anzahl der Partikeln nie vollständig auf Null reduziert werden kann. In einem Vakuum von <10-7 mbar gibt es noch <109 Partikeln pro Kubikzentimeter.
Die folgende Tabelle zeigt die Anzahl der Partikeln in 1cm3. Die mittlere freie Weglänge (λ) ist die durchschnittliche Entfernung, die ein Partikel bei einem Zusammenstoß mit einem anderen Partikel zurücklegen kann. Je größer die Entfernung ist, desto weniger Partikel sind wahrscheinlich vorhanden Der λ -Wert ist abhängig vom Vakuumdruck.
| Grobvakuum | Feines Vakuum | Hochvakuum | Ultrahochvakuum | |
| Druck (mbar) | 1000-1 | 1 – 10-3 | 10-3 – 10-7 | < 10-7 |
| Anzahl der Partikel pro cm3 | 1019 – 1016 | 1016 – 1013 | 1013 – 109 | <109 |
| Mittlere freie Weglänge (λ) | < 100 µm | 100 µm – 100 mm | 100 mm – 1 km | > 1 km |
Die folgende Tabelle zeigt die verschiedenen Einheiten für Druck. Die SI-Einheit ist das Pascal (Pa).
| Pa | bar | mbar | Torr (mm Hg) | atm | at | |
| 1 Pa | 1 | 10-5 | 10-2 | 7.5 x 10-3 | 9.87 x 10-6 | 1.02 x 10-5 |
| 1 bar | 105 | 1 | 10-3 | 750 | 0.987 | 1.02 |
| 1 mbar | 102 | 10-3 | 1 | 0.75 | 0.987 x 10-3 | 1.02 x 10-3 |
| 1 Torr | 133 | 1.33 x 10-3 | 1.33 | 1 | 1.32 x 10-3 | 1.36 x 10-3 |
| 1 atm (phys) | 101330 | 1.0133 | 1013.3 | 760 | 1 | 1.033 |
| 1 at (techn) | 98100 | 0.981 | 981 | 736 | 0.986 | 1 |
Um eine modifizierte Atmosphäre aufrechtzuerhalten, ist eine abgedichtete Ofenkammer erforderlich. Dabei kann es sich um ein Arbeitsrohr mit speziellen Enddichtungen für Rohröfen oder um eine Retorte handeln, die typischerweise in Kammeröfen verwendet wird.
Carbolite Gero bietet Standardgaspakete und die dazugehörige Ausrüstung an, um die Herstellung und Aufrechterhaltung von Schutzgasatmosphären in unseren Produkten zu unterstützen, sowie eine Reihe von Produkten, die speziell für Schutzgasanwendungen entwickelt wurden.
Optionale Ausrüstung und Zubehör für modifizierte Atmosphären ermöglichen eine größere betriebliche Flexibilität, da die Produkte für mehrere Anwendungen mit verschiedenen Gasen, Vakuum oder ohne modifizierte Atmosphäre verwendet werden können.
Carbolite Gero bietet eine Reihe von Optionen an, die eine modifizierte Atmosphäre im Standard-Rohrofenprogramm ermöglichen. Zu diesen Optionen gehören spezielle Arbeitsrohrpakete, Inert-Gaspakete, Vakuumpumpenpakete sowie ein Wasserstoffsicherheitssystem.
Bei Kammeröfen wird in der Regel eine Retorte verwendet, um eine modifizierte Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Optionale Ausrüstungen und Zubehörteile ermöglichen eine größere betriebliche Flexibilität, da die Produkte für mehrere Anwendungen mit verschiedenen Gasen, unter Vakuum oder ohne Schutzatmosphäre verwendet werden können.
Darüber hinaus gibt es spezielle Kammeröfen und Öfen, die standardmäßig vollständig für den Betrieb unter kontrollierter Atmosphäre ausgerüstet sind.
Vakuumöfen von Carbolite Gero werden nach höchsten Qualitätsstandards produziert und berücksichtigen jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung unterschiedlicher Hochtemperaturanlagen mit Vakuumsystemen.
Die Vakuumöfen sind für unterschiedliche Vakuumbereiche sowie den Betrieb mit Reaktiv- oder Inertgasen ausgelegt. Die Isolierung der Vakuumöfen besteht je nach Modell aus Metall, Graphit oder Keramik, wobei die Graphitmodelle auf Anfrage die höchsten Temperaturen (bis 3000°C) erreichen.
Dies sind nur einige von vielen Anwendungen, die eine veränderte Atmosphäre in einem Labor- oder Industrieofen erfordern.
Unter Pyrolyse versteht man die Zersetzung von Materialien bei hohen Temperaturen in einer inerten Atmosphäre. Eine inerte Atmosphäre ist erforderlich, da die Materialien bei Erhitzung in Gegenwart von Sauerstoff zu verbrennen drohen.
Die Pyrolyse wird häufig zur Karbonisierung organischer Materialien verwendet, wobei diese in einen kohlenstoffreichen Zustand überführt werden. Wenn Materialien karbonisiert werden, können sie sehr unterschiedliche Eigenschaften haben, und es gibt viele Forschungsbereiche, in denen untersucht wird, wie die vorteilhaften Eigenschaften karbonisierter Materialien genutzt werden können.
University of York & Biorenewables Research Centre verwendet Pyrolyse, um recycelte Stärke in Materialien für die Batterietechnologie umzuwandeln.
Der 3D-Druck ist ein Verfahren der additiven Fertigung mit dem komplizierte Metallstrukturen hergestellt werden können, die auf herkömmliche Weise unmöglich zu produzieren wären.
Normalerweise muss das Ausgangsmaterial aus Metall in Pulverform vorliegen und kann mit einem Bindemittel gemischt werden, um die entstehende Struktur zusammenzuhalten. Dieses Bindemittel muss dann entweder chemisch oder durch Wärmebehandlung entfernt werden.
Die Wärmebehandlung muss in einer modifizierten, sauerstofffreien Atmosphäre erfolgen, da das Metall an der Luft oxidiert und damit ein relativ teuer zu herstellendes Teil zerstört werden kann.
Um das Metallteil vor Oxidation zu schützen, kann entweder eine inerte oder eine reduzierende Atmosphäre verwendet werden.
3D-gedruckte Metallteile vor und nach der Wärmebehandlung in einer inerten Atmosphäre mit einem Carbolite Gero-Ofen.
Mit dem Aufkommen kommerziell verfügbarer Elektrofahrzeuge ist die Nachfrage nach Batterietechnologie gestiegen, was wiederum zusätzlichen Druck auf potenziell endliche Ressourcen, nämlich wertvolle Metalle wie Lithium, Kobalt, Nickel und Kupfer, ausübt. Um die Nachfrage befriedigen zu können, ist das Recycling vorhandener Altbatterien erforderlich, um diese Metalle für eine künftige Verwendung zurückzugewinnen.
Bei einer solchen Rückgewinnungsmethode werden die Altbatterien in kleine Stücke gebrochen und in einer inerten Atmosphäre in einem Drehrohrofen erhitzt, um den Kunststoff zu verdampfen und zu entfernen. Die inerte Atmosphäre ist notwendig, um zu verhindern, dass der Kunststoff verbrennt, da er potenziell giftige Dämpfe verursachen und das Metall mit Kohlenstoff verunreinigen könnte. Durch das Verdampfen des Kunststoffs wird sichergestellt, dass das Metall leicht und sauber herausgelöst werden kann.
Der effektivste Weg, verschiedene Materialien vakuumdicht zu verbinden, besteht darin, sie einem Löt- und Hartlötprozess in einer Hochvakuumumgebung zu unterziehen. Zwei unterschiedliche Materialien werden mithilfe eines metallischen Materials, dem sogenannten Lot oder Hartlot, verbunden. Der gesamte Prozess erfordert eine Hoch- oder Ultrahochvakuumumgebung und maximale Temperaturen von 1100 °C. Die Vakuumatmosphäre verhindert Oxidation und ermöglicht die Verwendung von flussmittelfreiem Loten.
Löten elektronischer Verbindungen unter normalen (links) und unter Hochvakuumbedingungen (rechts). Im linken Bild können Sie die Blasen in der Lötstelle erkennen.
Hartmetalle werden zur Herstellung von Holzbearbeitungswerkzeugen, rotierenden Werkzeugen, Fenster- oder Glasschneidewerkzeugen usw. verwendet. Kleine Sägeblattspitzen bestehen überwiegend aus Wolframkarbid (WC), es können jedoch auch geringe Mengen Kobalt (Co) und Titan (Ti) enthalten sein.
Das Metallpulver wird mit einem polymeren Bindemittel (Paraffin) gemischt und in Form gepresst. Das Entbindern und Sintern der gepressten Formen kann dann in einer Vakuumumgebung in einem Graphitofen erfolgen.
Während des Entbinderungsprozesses ist es wichtig, einen kontrollierten Gasfluss aufrechtzuerhalten, um die Konstruktion des Ofens zu schützen.
Der Sinterprozess erfordert eine sehr genaue Temperaturkontrolle, um die kleine Korngröße der Karbide zu erhalten. Aus diesem Grund dürfen die Temperaturen 1450°C nicht überschreiten.
Durch Anlegen einer definierten Partialdruckatmosphäre während des Sinterprozesses diffundiert das Kobalt an die Oberfläche der Sägeblätter. Dieser Diffusionsprozess macht einen weiteren Sputterprozess überflüssig, erfordert aber eine hochpräzise Steuerung der Atmosphäre im Ofen. Täglich werden weltweit Millionen von Werkzeugspitzen aus Wolframkarbid hergestellt.
Zur Herstellung einer modifizierten Atmosphäre wird die Zusammensetzung der Atmosphäre in einem geschlossenen Behälter verändert, um die idealen Bedingungen für einen bestimmten Prozess zu erreichen. Es gibt verschiedene Arten von Schutzatmosphären, deren Eigenschaften ihre Eignung für eine bestimmte Anwendung bestimmen. Die meisten Schutzatmosphären lassen sich in eine der drei Kategorien Inert, Reaktiv oder Vakuum einordnen.
Inerte Atmosphären sind ideal für Prozesse, bei denen Proben durch die Einwirkung von Sauerstoff beschädigt werden können. Sie erfordern in der Regel die Verwendung von Argon (Ar) oder Stickstoff (N2), der bei Temperaturen unter 1800 °C als inert gilt. Diese Gase verdrängen den Sauerstoff und reagieren nicht mit den Probenmaterialien, so dass während der Wärmebehandlung eine Schutzatmosphäre entsteht.
Der Begriff "reaktiv" wird verwendet, um eine Reihe von Atmosphären zu beschreiben, die zur Katalyse oder Unterstützung chemischer Reaktionen innerhalb einer Probe während der Verarbeitung eingesetzt werden. Reaktive Atmosphären werden in der Regel verwendet, um entweder Oxidationsreaktionen zu fördern, die zur Bildung von Oxidverbindungen (Eisenoxid, Kohlendioxid usw.) führen, oder Reduktionsreaktionen, die Oxidverbindungen aus einer Probe entfernen. Beispiele für reaktive Atmosphären sind die Verwendung von oxidierendem Gas (O2 / N2O) und reduzierendem Gas (H2).
Eine Vakuumatmosphäre ist erforderlich, wenn in einer Umgebung weder Sauerstoff noch andere Elemente oder Verbindungen vorhanden sein dürfen. Es gibt verschiedene Stufen des Vakuumdrucks, die durch die Verwendung verschiedener Arten von Vakuumpumpen erreicht werden können; diese Stufen umfassen Grob-, Fein-, Hoch- und Ultrahochvakuum. Die Höhe des erforderlichen Vakuums hängt von der jeweiligen Anwendung ab.
Es gibt zwei Hauptmethoden zur Erzeugung einer modifizierten Atmosphäre in einer Ofenkammer: "Spülen" oder "Evakuieren und Wiederauffüllen". Beide Methoden führen zu einem sehr niedrigen Sauerstoffgehalt, wobei die "Evakuierung und Wiederauffüllung" in der Regel zu einer viel reineren Atmosphäre führt. Der Prozess der Erzeugung einer modifizierten Atmosphäre wird als "atmosphärischer Austausch" bezeichnet.
Beim Spülen wird Inertgas in einen versiegelten Behälter geleitet, um Sauerstoff zu verdrängen und zu entfernen. Häufig werden zwei verschiedene Gasdurchflussraten verwendet: eine hohe Durchflussrate für die anfängliche Spülung, um den Sauerstoffgehalt zu reduzieren, gefolgt von einer niedrigeren Durchflussrate während des Prozesses, um die gewünschte Gaskonzentration aufrechtzuerhalten und den Gesamtgasverbrauch zu reduzieren. Durch die anfänglich hohe Gasdurchflussrate wird in kürzerer Zeit eine brauchbare Atmosphäre erreicht.
Die Methode des "Evakuierens und Wiederauffüllens" umfasst zwei Stufen. In der ersten Phase wird eine Vakuumpumpe eingesetzt, um so viel Sauerstoff und unerwünschte Partikel wie möglich sowohl aus dem Behälter als auch aus den darin befindlichen porösen Proben zu entfernen. Auf die Evakuierungsphase folgt eine Phase des "Wiederauffüllens", in der ein Inertgasstrom eingeleitet wird, um die restlichen Partikel zu verdrängen. Dieser Vorgang kann so oft wie nötig wiederholt werden.
Es gibt vier Arten von Vakuumpumpen, die üblicherweise verwendet werden: Drehschieberpumpen, Roots-Pumpen, Öldiffusionspumpen und Turbomolekularpumpen. Jede Pumpe ist in der Lage, Vakuumdrücke innerhalb eines bestimmten Bereichs zu erreichen, und die Wahl der Pumpe hängt von den Anforderungen des Anwendungsprozesses ab. Carbolite Gero bietet standardmäßig Drehschieber- und Turbomolekular-Vakuumpumpen an, die ein Vakuum von 5x10-2 mbar, bzw. 1x10-5 mbar erreichen können.
Die anerkannte Definition des Vakuums ist eine reduzierte Anzahl von (Gas-)Molekülen und Atomen innerhalb eines abgeschlossenen Volumens (Gefäßes) bei konstanter Temperatur, verglichen mit den Umgebungsbedingungen. Wenn ein Vakuum an ein versiegeltes Gefäß angelegt wird, verringert sich die Anzahl der darin befindlichen Partikel. Ein perfektes Vakuum wird jedoch nie erreicht werden können, da sich selbst unter Ultrahochvakuumbedingungen immer noch Milliarden von Partikeln in einem cm3 befinden.
Der Druck (P) ist definiert als der Quotient aus der Kraft (F), die senkrecht auf eine Fläche wirkt, und der Fläche (A) dieser Fläche, also "P=F/A". Die SI-Einheit des Drucks ist "Pascal" mit dem Einheitssymbol Pa, der Druck kann jedoch auch in anderen Einheiten angegeben werden, wie z. B. bar, mbar usw.
Ob es sich um ein Standardprodukt mit der Möglichkeit einer Schutzgasatmosphäre oder um ein vollständig maßgeschneidertes System handelt, Carbolite Gero hat im Laufe der Jahre Tausende von Öfen hergestellt und Projekte auf der ganzen Welt realisiert.
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