製品概要


本高温試験システムは、極限環境下における材料評価のために特別に設計されており、高温熱サイクルと制御された水蒸気腐食を組み合わせた試験が可能です。材料科学の研究開発向けに特化したソリューションとして、高精度管状炉と自動試料搬送機構、そして高度な水蒸気発生装置を統合しています。この相乗効果により、タービンブレード、環境遮断コーティング(EBC)、セラミック基複合材料(CMC)などの実環境における劣化を、比類のない精度でシミュレーションできます。酸化と水分による応力を同時に観察することで、次世代産業材料の寿命や破壊モードに関する包括的な知見を提供します。
要求の厳しい研究室や産業研究環境向けに設計された本装置は、1600℃までの連続運転をサポートし、短時間であれば最大1650℃まで対応可能です。熱環境の安定性と水蒸気供給の一貫性を重視した設計により、実験結果の再現性と検証可能性を保証します。これにより、高温下での材料の完全性が安全性と性能に直結する航空宇宙、発電、原子力工学分野において不可欠なツールとなります。堅牢な構造に加え、複雑な試験プロトコルを自動化する高度なソフトウェアスイートが、手作業を減らし、データの信頼性を向上させます。
信頼性は本炉の設計の核心です。高品質な二ケイ化モリブデン発熱体とセラミック部品用の特殊な接合構造を採用しており、高湿度・高温環境特有の課題に耐えうる設計となっています。保護ガスフローと貴金属製の水蒸気供給管の採用により、内部コンポーネントを早期劣化から保護します。調達担当者や研究室管理者は、精密なPID制御と安全アラームが数千時間の試験を通じて厳格な公差内で動作パラメータを維持するため、長期的な熱衝撃プログラムにも安心して本システムを利用できます。
主な特長
- 白金ロジウム合金による精密な水蒸気供給: 水蒸気導入には外径3mmの白金ロジウム合金管を使用しています。この貴金属構造は、極限温度下での供給ライン自体の酸化や腐食を防ぐために不可欠であり、試料に導入される水蒸気の純度を保ち、長期間の試験サイクルにわたって供給システムの耐久性を維持します。
- 自動熱衝撃サイクル: 専用の試料搬送機構を備えており、加熱ゾーンへの材料の出し入れを自動化できます。統合ソフトウェアにより、温度、保持時間、サイクル数をカスタマイズ可能で、急速冷却・加熱遷移をシミュレートする複雑な熱衝撃プロトコルを無人で実行できます。
- 二層セラミック保護: 白金管の外側と主要なアルミナ管は、継続的な保護ガスフローによって保護されています。この設計により、周囲空気の侵入を防ぎ、高温水蒸気と発熱体との相互作用を最小限に抑えることで、炉内部の耐用年数を大幅に延ばします。
- 高度な蒸気封じ込めと耐クラック設計: 特殊なアルミナるつぼとコランダム管の接合構造を採用しています。この工学的アプローチにより、水蒸気が炉の断熱材や加熱室に漏れ出すのを防ぎ、標準的な高温水蒸気システムで発生しやすい熱膨張によるクラックを回避します。
- 広範囲精密モニタリング: 試料温度の測定には、高精度のB型熱電対を使用しています。一般的なK型やS型とは異なり、B型熱電対は1600℃以上の範囲で安定するように最適化されており、重要な材料劣化研究やコーティング評価に必要な正確なフィードバックを提供します。
- PC統合型プログラム可能PID制御: デジタル温度コントローラーは、高度な昇温、保持、冷却曲線のための30セグメントプログラムを提供します。PIDオートチューニング機能とPC接続用のDB9ポートを内蔵しており、研究者は遠隔でモニタリングやデータ記録を行い、すべての熱サイクルと環境曝露の完全なトレーサビリティを確保できます。
- モジュール式メンテナンス構造: セラミック管や発熱体の交換が容易なアクセス構造を採用しています。これにより、高スループットの研究施設でのダウンタイムを最小限に抑え、蒸気供給経路の清掃や点検を容易にします。
- 統合された安全・警報システム: 過熱防止および熱電対断線保護機能を内蔵しています。これらの自動安全装置と過昇温アラームにより、長時間の耐久試験中も無人で安全に炉を運転できます。
用途
| 用途 | 説明 | 主なメリット |
|---|---|---|
| 航空宇宙用タービンブレード | ジェットエンジンの高温・高湿環境をシミュレートし、環境遮断コーティング(EBC)を試験。 | 飛行実環境におけるコーティングの剥離と酸化寿命を予測。 |
| セラミック基複合材料(CMC) | 1600℃の高速水蒸気に曝露した際のCMC材料の構造的完全性を評価。 | 熱交換器用次世代構造部材の材料安定性を確保。 |
| 核燃料被覆管 | 冷却材喪失事故を想定したシナリオ下でのジルコニウム合金やSiC被覆管の水蒸気酸化速度を試験。 | 安全性認証および事故耐性評価のための重要なデータを提供。 |
| 発電プラント材料 | 超合金ボイラー管を加速水蒸気腐食および熱応力サイクルに曝露。 | 高効率蒸気タービンの稼働寿命を延ばし、メンテナンス間隔を最適化。 |
| 環境遮断コーティング(EBC) | 熱湿度勾配下におけるセラミックトップコートと金属ボンドコート間の密着強度を評価。 | 高温産業プロセスにおける致命的なコーティング剥離リスクを低減。 |
| 耐火物材料試験 | 高蒸気産業用窯における耐火レンガの耐スポーリング性と化学的安定性を測定。 | 重工業炉や廃棄物発電プラント向けの材料選定を最適化。 |
| 石油・ガス処理 | 石油増進回収や精製で使用される高温水蒸気配管材料を試験。 | 応力腐食割れを防止し、インフラの疲労箇所を特定。 |
技術仕様
| パラメータ項目 | 仕様詳細(モデル:TU-RT17) |
|---|---|
| 温度範囲 | 連続運転:≤ 1600°C;最大(短時間 30分未満):1650°C |
| 昇温速度 | ≤ 10°C/分(1400°Cまで);≤ 5°C/分(1400°C〜1600°C) |
| 発熱体 | 高性能二ケイ化モリブデン(MoSi2)ロッド |
| 処理管 | 高純度アルミナ管:外径60mm x 内径50mm x 全長1100mm |
| 均熱部長さ | 400 mm |
| 水蒸気発生 | 統合型水蒸気発生装置(流量カスタマイズ可能) |
| 水蒸気導入管 | 外径3mm 白金ロジウム(Pt-Rh)合金管 |
| 試料支持 | 3本のアルミナ/SiC支持管(B型熱電対内蔵) |
| 温度制御 | 30セグメントデジタルPIDコントローラー、精度±1ºC(Eurotherm ±0.1ºCはオプション) |
| システム接続 | PC制御用DB9ポート;自動サイクル・データ記録用ソフトウェア付属 |
| 入力電源 | 最大9 KW;AC 208 - 240V 50/60Hz、単相または二相 |
| 安全要件 | 50A以上の配線用遮断器および4Ω以下の接地線が必要 |
| 炉体寸法 | 炉本体:1700 x 620 x 900mm;水蒸気発生器:600 x 500 x 1550mm |
| システム全体サイズ | L2550 * W730 * H1580mm |
| 準拠規格 | CE認証取得(ご要望に応じてNRTLまたはCSA対応可能) |
| 冷却システム | 統合型気密フランジおよびコンポーネント用ガスフロー保護 |
TU-RT17が選ばれる理由
- 極限環境向けに設計: 1650℃の耐熱性能とアクティブな水蒸気注入の組み合わせにより、最も過酷な産業環境をシミュレートできる数少ないプラットフォームの一つです。Pt-Rh導入管からB型熱電対に至るまで、すべてのコンポーネントが高温多湿による劣化に耐えうるよう選定されています。
- 精度と再現性: ±1°Cの精度を誇るPID制御システムと、熱衝撃サイクル用の完全プログラム可能なソフトウェアにより、複雑な試験手順から人的ミスを排除し、数百サイクルにわたるデータの整合性と科学的妥当性を保証します。
- 堅牢な安全性と耐久性: コランダム管の特殊な接合設計と貴金属部品への保護ガスフローにより、水蒸気併用加熱に伴う一般的な故障を防ぎ、高稼働率の研究室にとって長期的な投資価値を提供します。
- ターンキー統合ソリューション: カスタム統合が必要なモジュール式セットアップとは異なり、本システムは炉、水蒸気発生器、試料搬送機構、制御ソフトウェアを含む完全なパッケージとして納品されるため、即座に運用を開始できます。
- 包括的なサポートとカスタマイズ: THERMUNITSは、セットアップおよびプロトコル開発のための完全な技術サポートを提供します。産業グレードのビルド品質を背景に、研究要件に合わせて蒸気蒸発速度やガス流量のカスタマイズも承ります。
お見積もりのご依頼や、お客様の研究目的に合わせた高温水蒸気腐食システムのカスタマイズについては、今すぐ当社の技術営業チームまでお問い合わせください。
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