Ofenrohre werden aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt, darunter Keramiken wie Quarz, Aluminiumoxid, Graphit, Magnesiumoxid und Zirkoniumoxid sowie feuerfeste Legierungen und Metalle wie Kanthal, Nickellegierungen, Tantal und Edelstahl. Die Wahl des Materials hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich der maximalen Betriebstemperatur und der erforderlichen chemischen Beständigkeit.
Keramische Werkstoffe:
- Quarz: Quarzglasrohre sind hochgradig resistent gegen Temperaturschocks und transparent, was eine visuelle Kontrolle des Prozesses ermöglicht. Sie eignen sich für Anwendungen bei niedrigeren Temperaturen und sind gegen die meisten Säuren beständig.
- Tonerde (Aluminiumoxid): Aluminiumoxidrohre sind bekannt für ihre hohe Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen. Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die Temperaturen von bis zu 1800°C erfordern, und sind gegen viele Chemikalien beständig.
- Graphit: Graphitrohre werden in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt, in der Regel bei Temperaturen über 2000°C, und sind gegen die meisten Säuren und Laugen beständig. Sie sind jedoch nicht für oxidierende Umgebungen geeignet.
- Magnesia (Magnesiumoxid): Magnesiarohre bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und werden häufig in Anwendungen mit alkalischen Materialien verwendet.
- Zirkoniumdioxid (Zirkoniumoxid): Zirkoniumdioxidrohre sind sehr widerstandsfähig gegen Temperaturschocks und können sehr hohen Temperaturen standhalten, so dass sie für Anwendungen mit Temperaturen bis zu 2400°C geeignet sind.
Metallische Werkstoffe:
- Kanthal: Kanthal-Legierungen sind für ihre Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen bekannt und werden häufig in Heizelementen verwendet.
- Nickellegierungen: Nickelbasislegierungen wie Inconel werden aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Festigkeit und ihrer Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt.
- Rostfreier Stahl: Rohre aus rostfreiem Stahl werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen moderate Temperaturen und eine gute Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.
- Tantal: Tantalrohre werden aufgrund ihrer hohen Beständigkeit gegen chemische Angriffe in korrosiven Umgebungen eingesetzt.
Die Auswahl des Rohrmaterials in einem Ofen ist von entscheidender Bedeutung, da es die Höchsttemperatur bestimmt, die der Ofen erreichen kann, sowie seine Beständigkeit gegenüber chemischen Reaktionen mit den zu verarbeitenden Materialien. So werden z. B. Wolfram- oder Molybdänrohre verwendet, wenn es um korrosive Materialien geht, während Quarz- oder Aluminiumoxidrohre eher für allgemeine Laboranwendungen verwendet werden. Die Eignung des Arbeitsrohrmaterials muss auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen des Prozesses beurteilt werden, wobei sichergestellt werden muss, dass es der Betriebstemperatur standhält und möglichen chemischen Wechselwirkungen mit den Probenmaterialien widersteht.
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