製品概要
この高度な回転式チューブ炉システムは、制御雰囲気または真空条件下で粒状材料や粉体を高精度に熱処理するために設計されています。直径5インチの大型石英処理チューブと自動材料ハンドリングワークフローを統合することで、次世代エネルギー貯蔵材料を開発する研究者や製造業者にターンキーソリューションを提供します。その核心的な価値は、多ゾーン加熱環境全体で厳格な純度基準と熱均一性を維持しながら、連続的な化学気相成長（CVD）および焼成を可能にする点にあります。
このシステムは、リン酸鉄リチウム（LiFePO3）、マンガンニッケル酸リチウム（LiMnNiO3）、シリコンカーボン（Si/C）複合体を含む、リチウムイオン電池の正極・負極材料の合成に特化して最適化されています。こうした要求の厳しい用途では、回転環境で粉体を処理できるため、すべての粒子が熱源と前駆体ガスに均一にさらされ、静置床炉でよく見られる局所的な過熱や不均一な反応を防ぎます。そのため、本装置は、スケーラブルな材料合成に注力する材料科学研究室や産業用パイロットラインにとって不可欠なツールとなります。
厳しい産業R&D環境での長期信頼性を念頭に設計されたこの装置は、安全な外装温度を維持するための一体型冷却ファンを備えた高耐久の二重シェル構造を特徴としています。傾斜可能な炉本体と高トルク駆動システムで構成されるモジュール設計により、高密度粉体の処理時でも一貫した性能を確保します。このシステムは24時間365日の運転に必要な耐久性を備え、複雑な化学プロセスを研究室レベルからより大規模な生産へと自信を持って移行するために必要な一貫性と精度を提供します。
主な特長
- インテリジェントな3ゾーン熱設計： 加熱室は、独立制御可能な3つのゾーン（150mm、300mm、150mm）に分割され、加熱長は合計600mmです。この構成により、精密な温度勾配の形成や、±2ºC以内での450mmの長い一定温度ゾーンの実現が可能となり、処理サイクル全体で粒子を均一に処理できます。
- 自動供給・受取の一体化： 精密な容量式粉体フィーダーと、密閉された1リットル収集タンクを搭載し、連続運転を可能にします。真空シールされたスイベルアセンブリにより、材料は周囲空気に触れることなく高温ゾーンへ出入りでき、化学的純度と吸湿性の特性を維持します。
- 精密可変速回転： 高トルクDCギアモーターにより、1～10 RPMの回転速度に対応します。この転動作用は、粉体の凝集を防ぎ、炭素被覆や還元などの気固反応を材料表面全体で均一に進行させるうえで極めて重要です。
- 電動傾斜機構： 炉本体は電動駆動により-5°から+20°まで傾斜可能です。傾斜角を回転速度と組み合わせて調整することで、加熱された石英チューブ内を移動する粉体の滞留時間（dwell time）を正確に制御できます。
- 高度な真空・雰囲気制御： 真空下または制御ガス環境下での運転向けに設計されており、ニードルバルブ付きのステンレス鋼シーリングフランジを備えています。受取システムのKF40バタフライバルブにより、処理済み材料を取り出しながらも気密性を維持でき、酸化に敏感な粉体を保護します。
- 迅速冷却のための分割カバー設計： 炉は容易に開閉できる分割シェル設計を採用しています。これにより、サイクル終了後の処理チューブを迅速に冷却でき、スループットを大幅に向上させるとともに、チューブの清掃や交換も容易になります。
- 優れた断熱性能： 高純度アルミナ繊維断熱材を採用し、エネルギー効率を最大化するとともに、迅速な昇温を実現します。この高性能断熱材は熱損失を最小限に抑え、繊細な材料合成に必要な優れた温度安定性に寄与します。
- 安全最優先の構造： 二重シェル筐体には3基の高効率冷却ファンが装備され、外装表面を手で触れられる程度の温度に保ちます。このシステムは低圧（<3 psig）で安全に運転できるよう設計されており、ガス供給時の過加圧を防ぐ安全弁も内蔵しています。
- デジタル制御： 各加熱ゾーンは、30のプログラム区間を備えた独立PIDデジタル温度コントローラーで管理されます。オプションのRS485ポートとLabviewベースのソフトウェアにより、ワークステーションからの遠隔監視、データ記録、複雑なレシピ管理が可能です。
用途
| 用途 | 説明 | 主な利点 |
|---|---|---|
| 電池材料合成 | LiFePO3、LiMnNiO3、およびその他の正極/負極粉体の焼成と被覆。 | 化学量論の精度と均一な導電性炭素被覆を確保します。 |
| Si/C複合体製造 | 高エネルギー負極向けに、シリコンナノ粒子上へ炭素ナノ層を化学気相成長（CVD）させます。 | 一貫したナノ層の厚さと形態を確保し、サイクル寿命を向上させます。 |
| カーボンナノチューブ（CNT）成長 | 金属触媒と炭化水素ガスを用いたCNTの大規模合成。 | 高スループットと優れた気固接触により、安定した繊維品質を実現します。 |
| 粉体表面改質 | 反応性ガス（窒化、浸炭）を用いたセラミックまたは金属粉体の改質。 | 粒子の焼結を防ぎながら、均一な表面化学を実現します。 |
| 先進セラミックスの焼成 | 技術セラミックスや蛍光体用前駆体粉体の高温処理。 | 粉体層内の熱勾配をなくし、優れた相純度を実現します。 |
| 貴金属回収 | 触媒粉体や貴金属スクラップの熱処理および還元。 | 正確な雰囲気制御により、回収率を最大化し、酸化損失を最小化します。 |
| 固相反応 | 多成分酸化物合成のための混合粉体前駆体の制御加熱。 | 転動作用により、物質移動が改善され、反応速度が向上します。 |
技術仕様
| 構成部品 | 仕様詳細（モデル：TU-X06） |
|---|---|
| モデル識別 | TU-X06シリーズ |
| 動作電圧 | 208 - 240 VAC、単相、5 kW（30Aブレーカー必要） |
| 最高動作温度 | 1200°C（短時間 < 30分）；1100°C（連続） |
| 加熱ゾーン長 | 合計：600mm（ゾーン1：150mm / ゾーン2：300mm / ゾーン3：150mm） |
| 一定温度ゾーン | ±2ºC以内で450mm（ゾーン同期時） |
| チューブ寸法 | 溶融石英：外径Ø130mm × 長さ1200mm（5インチ外径） |
| チューブ材質オプション | 溶融石英（標準）；SS310（900°C未満向け、オプション） |
| 回転速度 | 1 - 10 RPM（1:150ギア減速、10Nmトルクによる可変） |
| 傾斜角 | -5° ～ +20°（電動式） |
| 供給システム | 容量式粉体フィーダー；最大供給量97 cm³/min；1Lホッパー |
| 受取システム | KF40バタフライバルブ付き1Lステンレス鋼タンク |
| 真空密閉性 | < 3 psig（低圧定格）；KF25真空ポート |
| 温度制御 | PIDコントローラー3台；30区間；±1°C精度 |
| 熱電対 | Omega Kタイプ3本（外径3mm × 長さ6インチ） |
| 寸法（閉時） | 長さ60インチ × 幅24インチ × 高さ58インチ（0°傾斜時） |
| 寸法（傾斜/開放時） | 長さ60インチ × 幅35インチ × 高さ74インチ（最大34°傾斜、蓋開放時） |
| 認証 | CE認証済み（NRTL/UL61010/CSAは要請に応じて提供可能） |
TU-X06を選ぶ理由
- 比類のない処理均一性： 静置式炉とは異なり、TU-X06の回転動作により、材料のすべてのグラムが同一の熱的・化学的影響を受けます。これは高性能電池粉体の再現性にとって極めて重要です。
- 優れた自動化ワークフロー： 統合された真空シール供給・受取システムにより、不活性雰囲気を損なうことなく、また試料の環境汚染リスクを負うことなく、連続的なパイロット規模生産が可能です。
- 精密な多ゾーン制御： 3つの独立した加熱ゾーンを個別に制御できるため、予熱、反応、制御冷却ゾーンなどを1回の通過で実装するような複雑な温度プロファイルを設定できます。
- 高スループットに対応する堅牢設計： 直径5インチの大型チューブと10Nmのトルクにより、このシステムは標準的な実験用回転炉よりも多くの材料を処理でき、R&Dと商業規模へのスケールアップの間をつなぎます。
- 専門的なカスタマイズとサポート： 特定の化学系に対応した代替チューブ材質や、高度なCVD用途向けの多チャンネルガス供給システムなど、包括的な構成オプションをご提供します。
お見積りのご依頼、またはお客様の具体的な材料処理要件に合わせたカスタム構成のご相談は、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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