实验室加热压力机

用于扩散焊接和烧结的15T高真空热压系统

货号 : XP31

价格根据规格和定制情况变动

最大液压力: 15 吨 (150 kN)
极限真空度: 6×10⁻⁴ Pa
工作温度: 室温至 500°C

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产品概述

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该系统是一款机柜集成式高真空热压机，专为需要严格气氛控制的关键热处理操作而设计。其核心是一个15吨液压机与一个高性能涡轮分子泵真空腔协同工作，可在洁净条件下实现先进材料的扩散焊接、共烧结和致密化。通过消除微量氧气和水分，该设备可防止氧化和污染，确保高质量的键合和致密的完整性，满足严格的研究和生产标准。集成设计将所有组件整合到一个垂直机柜中，简化了操作和维护。

紧凑的垂直控制台将所有组件——压机框架、真空泵、微处理器控制器和数字仪表——集成到一个节省空间的单一结构中。这种交钥匙设计简化了繁忙实验室的安装，无需外部真空管道，减少了设置时间。系统直观的触摸屏界面允许操作员精确编程温度曲线、监控真空水平和调整压力参数，使其易于经验丰富的工程师和研究人员使用。此外，数字真空计和触摸屏提供实时反馈和数据记录功能，简化了过程文档和质量控制。

目标应用涵盖材料科学、电子和能源研究，包括半导体微界面的扩散焊接、对氧敏感电陶瓷的烧结以及纳米粉末压制成致密颗粒。能够在高真空或回充惰性气体（N₂/Ar）下操作的能力，使其特别适合处理在环境空气中会降解的反应性材料。该系统在生产接近理论密度、具有优异机械强度和最佳电学性能的部件方面表现出色。无论是致密化脆性陶瓷还是键合异种材料，该系统都能以极高的便捷性适应各种研究需求。

专为苛刻的实验室环境打造，腔体采用工业级SUS304不锈钢制造，配备高真空密封，而坚固的压机框架确保了长期的定位精度和压力稳定性。集成的安全联锁装置持续监控真空状态，保护涡轮分子泵和加热元件免受意外过压损坏。这种对可靠性和安全性的工程关注保证了数千次热循环中的一致性能，使其成为关键研发项目中可靠的主力设备。得益于稳健的组件选择，用户可以信赖该设备数千小时运行而维护需求极低。

主要特点

高真空涡轮分子泵系统：结合快速作用的旋片式前级泵和涡轮分子泵，系统可实现6×10⁻⁴ Pa的极限真空度，并通过数字仪表实时监控。这种双级配置能快速抽空大腔体容积，并在整个处理过程中维持超低压，这对于防止放气和保持样品纯度至关重要。从大气压抽至本底压力的时间通常低于30分钟，确保了高吞吐量。
坚固的15吨液压机框架：刚性、精确对中的框架可提供高达15吨（150 kN）的单轴力，并具有优异的平行度，确保压力在模具上均匀分布。这种高压力容量结合精细的压力控制，使系统能够处理各种材料——从精密的薄膜到坚固的陶瓷压坯——在安全限值内操作时不会损害模具完整性。模具安装板易于更换，可快速适应各种模具尺寸。
可编程500°C热压头：高密度2100 W加热棒嵌入热压头中，由PID触摸屏控制器调节。用户可以定义复杂的多步温度斜坡、保温和冷却曲线，实现对扩散焊接等工艺至关重要的精确热管理，其中温度均匀性直接影响键合强度和界面质量。模具区域内的温度均匀性在±2°C以内，支持可重复的工艺。
气密SUS304不锈钢腔体：由高真空兼容的SUS304钢制成，腔体采用专门设计的密封件和真空接口，以实现高完整性操作。它支持深度真空和正压惰性气体回充（N₂或Ar），创造了一个灵活的处理环境，可以防止氧化或促进特定反应。所有接口均为KF型，允许灵活的气体连接。
集成安全与联锁系统：实时压力监控和数字读数提供真空状态的即时视觉指示。如果腔体压力超过安全阈值，联锁装置会自动切断加热元件的电源，保护昂贵的涡轮分子泵免受损坏并确保操作员安全。在断电情况下，系统保持密封，保护样品完整性。
紧凑一体式机柜设计：外部尺寸为550×560×1100 mm的垂直控制台容纳了压机、真空泵和控制器，优化了实验室占地面积。集成设计还降低了噪音和振动，有助于创造稳定的处理环境。内置的减振平台进一步稳定了压机在运行时的状态。

应用

应用	描述	主要优势
微界面扩散焊接	在真空中键合薄膜半导体、热电接头和单晶，无界面氧化物。	实现高强度、无污染的键合，对电子和光子器件至关重要。
氧敏感陶瓷的烧结	在纯真空或惰性气氛下致密化技术陶瓷、氮化物和硫化物。	生产具有优异机械和电学性能的高密度、高纯度部件。
高压微颗粒压坯	使用精确压力制造用于光谱学或机械测试的小型致密颗粒。	确保样品制备中的密度均匀性和相完整性。
热电材料处理	在真空下压制和烧结热电合金以防止成分变化。	通过保持化学计量比和降低热导率来增强热电效率。
电池电极压实	在受控气氛下压实电极材料，用于固态电池研究。	改善界面接触并减少孔隙率，提升电化学性能。
高温合金致密化	使用热压结合的方式致密化难熔合金和复合材料。	实现接近理论密度，同时避免晶粒生长和氧化。
陶瓷基复合材料制造	用高温基体渗透和固结陶瓷预成型体。	创造致密、无缺陷的复合材料，增强机械韧性。
半导体器件封装	在真空下对组件进行气密封装和键合，以确保长期可靠性。	防止水分和污染物进入，延长器件寿命。

技术规格

参数	规格
型号	XP31 – 机柜集成式高真空热压机
最大液压压力	15 吨 (150 kN)
标准颗粒/模具尺寸	10 mm × 10 mm (请参考下文压力安全指南)
工作温度范围	室温至 500°C，可编程PID触摸屏控制
加热功率	2100 W
极限真空度	6×10⁻⁴ Pa (通过涡轮分子泵 + 旋片泵系统实现)
包含的真空泵	涡轮分子泵 + 旋片泵
真空计	带实时读数的数字高真空计
腔体材料	SUS 304 不锈钢
气氛气体兼容性	氮气 (N₂) / 氩气 (Ar)，兼容抽真空-吹扫循环
外部尺寸	550 × 560 × 1100 mm
电源	单相交流电 220V / 50Hz

重要安全提示： 必须谨慎施加15吨（150 kN）的最大机械力。当使用标准的10 mm × 10 mm模具（100 mm²）时，满力产生的接触应力为1.5 GPa，这超过了标准工具钢模具的屈服强度，尤其是在高温下。为防止灾难性的模具失效，请根据模具材料的屈服强度和工作温度限制施加的力。对于超高压应用，需要使用专门的高强度模具（例如碳化钨或超级合金）。在操作前务必计算目标接触压力。

选择本产品的理由

无与伦比的真空完整性：涡轮分子泵系统能持续达到深度真空水平，有效消除会降解敏感材料的氧气和水分。这带来了更高质量的键合、更致密的压坯以及难以用传统热压机实现的可重复结果。
精密工程确保一致结果：从PID控制的热压头到刚性液压框架，每个组件都旨在提供均匀的温度和压力分布。这种精度减少了工艺可变性，并允许微调关键参数，这对先进材料开发至关重要。
坚固结构和长期可靠性：SUS304腔体和重型压机框架的构建旨在承受严酷的热和机械循环。集成的安全系统保护核心组件，最大限度地减少停机时间，并确保系统在未来多年内保持可靠的资产状态。
紧凑、交钥匙的便利性：与多组件真空热压机设置不同，这种一体式设计到货即可运行。其较小的占地面积释放了宝贵的实验室空间，而直观的界面降低了学习曲线，让您的团队专注于研究而非设备设置。
专家支持与定制解决方案：依托KINTEK在实验室压制技术方面的深厚专业知识，我们提供应用咨询、定制模具设计和持续技术支持。无论您是需要针对独特材料的专用模具，还是关于工艺优化的建议，我们的团队都致力于您的成功。立即联系我们，索取报价或讨论如何根据您的具体要求配置此系统。