Ein Graphitrohrofen funktioniert durch Erhitzen einer Probenlösung in einem mit Graphit oder pyrolytischem Kohlenstoff beschichteten Graphitrohr, um den Analyten zu verdampfen und zu zerstäuben. Der Graphitrohrofen, der aus Graphitrohren mit guter Wärmeleitfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit besteht, wird verwendet, um die Probe oder das Werkstück auf hohe Temperaturen zu bringen. Zu den Vorteilen des Graphitrohrofens gehören eine hohe Heizgeschwindigkeit, eine gute Temperaturgleichmäßigkeit und eine einfache Bedienung.
Im Graphitofen wird die Probenlösung in das Graphitrohr eingespritzt und das Rohr dann erhitzt. Bei steigender Temperatur verdampft die Probenlösung und die Atome des Analyten werden atomisiert. Diese Atome können ultraviolettes oder sichtbares Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren, die für das zu analysierende Element charakteristisch ist. Diese Absorption führt dazu, dass die Atome Übergänge zu höheren elektronischen Energieniveaus vollziehen. Durch Messung der absorbierten Lichtmenge kann die Konzentration des Analyten in der Probe bestimmt werden.
Graphitöfen sind in der Lage, bei hohen Temperaturen zu arbeiten, bis zu 3000°C unter Schutzgas oder 2200°C im Vakuum. Graphit wird aufgrund seiner thermischen Eigenschaften und chemischen Beständigkeit als Material für den Ofen gewählt. Die im Ofen verwendeten Graphitheizelemente bestehen aus einem hochreinen Kohlenstoffverbundstoff, der eine hervorragende Temperaturgleichmäßigkeit, Langlebigkeit, mechanische Festigkeit und Wiederholbarkeit gewährleistet.
Der Vakuumgraphitofen wird für die Hochtemperaturbehandlung von Materialien im Vakuum oder unter Schutzatmosphäre eingesetzt. Er ist mit fortschrittlicher Temperaturmessung, Temperaturregelung und Intelligenz ausgestattet. Die im Ofen verwendete Graphitscheibe schafft ideale Schwarzkörperbedingungen in der Heizkammer und ermöglicht eine hohe Temperaturgleichmäßigkeit.
Der Hochtemperaturgraphit (HTG)-Ofen ist ein wirtschaftliches Vakuumofensystem für Prozesse, die hohe Temperaturen bis zu und über 2500°C erfordern. Die heißen Zonen dieser Öfen bestehen vollständig aus hochreinem Graphit und ermöglichen ein schnelles Aufheizen und Abkühlen. Bei den meisten Anwendungen hat die heiße Zone eine lange Lebensdauer, aber bei aggressiven Materialien kann die heiße Zone leicht vor Ort ausgetauscht werden.
In einigen Fällen kann die Probe in einem Ofen gereinigt und graphitiert werden. Die Reinigung erfolgt bei einer Höchsttemperatur von 1100 °C, und anschließend wird die Probe zur endgültigen Graphitierung bei Temperaturen von bis zu 3000 °C in einen Graphitofen verbracht. Dieses Verfahren gewährleistet die Entfernung von Verunreinigungen und Nicht-Kohlenstoffatomen aus der Probe.
Insgesamt bieten Graphitöfen hohe Temperaturen, eine effiziente Beheizung und eine gleichmäßige Temperaturverteilung. Sie werden für verschiedene Anwendungen eingesetzt, z. B. für die analytische Atomabsorptionsspektroskopie (GFAAS), die Graphitisierung, das Graphenwachstum, die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren und die Hochtemperaturbehandlung von Materialien im Vakuum oder unter Schutzatmosphäre. Die Wahl des spezifischen Typs eines Graphitierungsofens hängt von den Prozessanforderungen und dem Temperaturbedarf ab.
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