用于可控气氛的烘箱和箱式炉
用于烘箱和箱式炉的Carbolite Gero可控气氛解决方案包括内置工艺内腔的产品、可选的工艺内腔设备以及完全定制的解决方案。
对于高达700°C的温度，卡博莱特盖罗公司生产HTMA系列可控气氛烘箱。这些烘箱是专门为实现对惰性气氛的出色控制而设计的，其主要目的是将氧气的浓度降低到非常低的水平。
清洗气体和工艺气体的单独流量控制意味着，一旦炉室中的大气被清除，就可以使用较低流量的工艺气体。清洗气体和工艺气体之间的切换可以手动完成，也可以通过增加一个自动编程控制系统的选项来完成。氧气水平可低至50ppm。
为了保持可控气氛，需要一个密封的容器。 一个甑子通常用于箱式炉以达到这一要求。可选的可控气氛设备和附件使操作更加灵活，因为产品可用于涉及不同气体、真空或无可控气氛的多种应用。
A105镍铬合金(Inconel)气氛盒由一个装有硅橡胶密封圈的可拆卸前开式隔热门密封。气体入口和出口的连接在前面很容易接近。
用于CWF实验室炉的A105气氛盒在炉门中央装有一个3毫米热电偶 接头。甑子和炉子必须一起订购，因为炉子经过改装，可以和甑子一起使用，也可以不使用。A105甑子炉可与实验室气体安全系统结合使用，以便安全使用氢气。
A107 NiCr合金(Inconel)工艺内腔有一个浅的可移动的盖子，定位在一个深的底座上面的沙密封。可用于退火和渗碳包装。
前装气体入口/出口连接通过炉门上的槽口延伸。干馏炉和熔炉必须一起订购，因为熔炉经过改装，可以与干馏炉一起使用，也可以不使用。
GLO退火炉的特点是具有高度对称的加热元件定位的真空密封甑。如果需要的话，圆柱形甑子的前门可以被加热，也可以从外面空气冷却，或者通过可选的快速冷却系统用冷的惰性气体进行净化。
GPCMA可控气氛箱式炉配备了一个金属甑，以提供一个具有可控气氛的加热容积。可提供的最高温度范围从1000 °C到1150 °C，取决于所选的甑子材料。甑子的工作容积从37到245升不等。根据应用，氧气水平可以降低到30ppm。非常适用于消除添加剂制造的部件，特别是那些通过DMLS生产的部件的应力。
对于比箱式炉更高的温度，可以使用真空炉来创造温度高达3000°C的可控气氛。
卡博莱特盖罗提供的真空炉系列包括真空箱式炉，真空钟罩炉，底部装载炉，实验室真空炉和真空管式炉。 每个炉子可以在反应性气氛或惰性气氛下使用。 我们真空炉系列中的大多数产品具有金属，石墨或陶瓷保温料。 根据要求，石墨炉可以在高达3000°C的温度下安全运行。
除了标准的可控气氛设备和产品，Carbolite Gero还是为复杂的热处理工艺开发定制设备的专家。
解决客户的个性化应用需求，使Carbolite Gero在全球的航空航天、工程、材料科学、医学、生物科学和合同测试实验室中占有重要地位，仅举几例。
这个可控气氛烘箱HTMA 6/220是为大量半导体晶圆的热处理而改良的。该工艺涉及在8英寸硅片上合金化330纳米（nm）的金，厚度为50-200微米（µm）。 晶圆被削薄，具有不同的厚度：
烘箱已安装了快速冷却选项，可在20分钟内将烘箱从420℃快速冷却到200℃。两个冷却风扇位于烘箱后部。
冷却空气通过位于隔热层和炉壁之间的管道吹向炉膛外部。为了防止在不需要冷却时出现任何多余的气流，一个自动蝶阀也位于出口管道中。
温度控制器被编程为使用门联锁的状态来自动启动或停止一个工艺循环，从而实现连续循环。当λ传感器检测到炉室内的氧气水平下降到某个阈值以下时，就会触发加热；例如，当氧气下降到百万分之五十（ppm）时，温度程序就会启动。
其他修改包括炉室内的定制架子位置，以便为每个架子上的晶圆架留出空间，增加流量计以适应替代气体（如氩气）的使用，以及一个可选的地板支架，将烘箱提升到操作员的工作位置。温度控制器还被配置为在清洗和加工气体流速之间自动切换。
为了保持连续的加工循环，重要的是当炉门在200°C时被打开用于卸货和重新装货时，HTMA迅速恢复到主要的操作条件，无论是温度还是炉室内的氧气浓度。
该图清楚地显示，在烘箱门被打开时，氧气水平迅速增加，随后在门再次关闭时，由于自动触发了氮气吹扫流，氧气水平迅速下降。这是由安装在烘箱上的λ传感器和独立的氧气分析仪记录的。
在对多孔材料进行热处理时，使用真空泵在环境温度下对甑子进行抽真空，并惰性气氛回填惰性气体，这可能是一个要求。
与单独吹扫相比，这将获得更纯净的气氛。
这种炉子是为生产化学中使用的催化剂材料的煅烧（热分解）而设计的。 这种材料的加工会在炉内产生腐蚀环境，因此需要用哈氏合金C-2000®建造甑子，这种合金由镍、铬、钼、铁和铜组成。这种组合具有更强的抗腐蚀能力。
这种定制的甑腔炉能够达到1200°C的温度，然而由于甑腔材料的热阻特性，炉子的最高工作温度限制在1000°C。
该甑子炉的容积为1000升，可接受多达12个客户自己的样品盘，这些样品盘支撑在一个同样由哈氏C-2000®制成的载体上。气体入口管使客户能够通过引入非易燃气体（如氮气或氩气）来改变工艺内腔内的气氛，以适应其工艺要求。甑子门由工业超中心夹持，并由两个气缸安全地联锁。
炉子分为三个加热区，一个在炉膛，两个位于炉膛两侧的垂直方向。温度控制由三个Eurotherm 3508控制器提供，通过数字通信连接，允许从中心区控制器向其他两个控制器转发设定值。每个加热区都与一个单独的3216CC过温控制器相连。
所有的仪器设备都安装在一个单独的控制柜内，该控制柜还设有一个千瓦时电表，以便客户监测其耗电量。
该装置包括一个强制冷却系统，旨在将环境空气吹入甑子和炉子绝缘层之间的空腔。风机能够在9英寸水压下每小时输送600米3 的空气，将整个冷却时间缩短到大约3小时。
无论是具有可控气氛的标准产品，还是完全定制的系统，卡博莱特盖罗公司多年来已经生产了数千台炉子，项目分布在全球各地。 请联系我们进行免费咨询，并与产品专家交谈，为您的应用需求找到最合适的解决方案!
