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製品・技術

最高1800℃下「ミクロの変化」見える‼観察画面例付【IR炉シリーズ】

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材料試験機 オリジナル試験機 高温観察炉 In-situ観察 IR炉シリーズ 特集ページ  /  鉄/非鉄金属 セラミックス 試験・分析・測定

「読めば納得」特集:IRシリーズ

 

この記事さえ読めば、大まかにIRシリーズが分かる

弊社が製造・販売している「IRイメージ炉」は、

日本国内だけでなく、世界の様々な研究機構、大学、企業様で使用されている商品です

ではなぜ、大阪の小さな企業の1つの商品がここまでご愛用頂いているかを紐解きます。

 

 ▮IRシリーズとは

最高温度1800℃の加熱中にその場(In-situ)観察が出来る炉のシリーズです。

卓上型で従来のマッフル炉に比べ、昇温速度が速く、精密温度制御が可能で、高周波加熱炉よりも試験対象を選ばないことが特徴です。5種類の炉と1つの引張圧縮機構をご用意しています。炉は、最高温度や昇温範囲の違いで種類が分かれています。

また、観察機構には、顕微鏡やレーザー顕微鏡等を取付*、高温加熱中の変化を観察できます。

*取り付けられる観察機構の種類に関して、詳細はお問い合わせください。

 

 ▮IRシリーズ加熱の仕組み

炉体断面加熱原理イメージ(IR-QPタイプ)

 

加熱には、近赤外線集光加熱を利用しています。炉内のランプから発せられた赤外線が内壁の金メッキにより反射され、すべての方向の赤外線が炉中央の加熱範囲に集光される形状のため、効率的に温めることが出来ます。要領としては、虫眼鏡で太陽の光を1点に集めると紙が焼けるように、ランプの光を集中させ、温度を上昇させます。

 

炉体は、加熱中水冷により冷却され*、温度センサーもついているため安全を考慮し設計しています。また炉内では、加熱範囲以外は熱容量をもっていないため、加熱ランプのスイッチをOFFにすることで急冷が可能です。断熱材も使用していないので、パーティクルが散らず、クリーンでコンパクトな設計です。

*蓋は冷却機構がついていません。

 

IRシリーズは、加熱範囲の温度はランプの赤外線放射量に依存するので、ランプの電圧制御のみで精密な温度制御性が実現でき、急速昇温冷却が可能となります。

 

▮IRシリーズの特徴

こちらのシリーズの炉には、5種類がありますが、すべてに共通する特徴があります。急速加熱性能と温度制御の優位性、観察ポートからの情報が加熱実験時間の大幅短縮、最適な加熱条件のスクリーニングなどを容易にし、材料開発業務効率の向上に貢献できます。 

 

加熱中のリアルタイム観察

加熱中の試験対象の変化をリアルタイムで観察ができます。加熱後変化した試験片を観察するだけでなく、加熱中に「どのような変化」が、「どの温度の時点」で起こったかなどの観察が可能です。

各種雰囲気への対応

すべての炉で真空チャンバー構造を採用しており、ガス置換可能です。真空下の加熱、不活性ガス、還元雰囲気下、バブリングによる加湿露点制御雰囲気などにも対応しています。

手軽に実験・観察が出来る

炉のサイズが小さいことや省エネなことから、設置場所を選びません。また昇温速度が速いため、事前に炉を温める時間が必要がなく、実験を行いたい時に行うことが出来ます。

▮その他詳細特徴

・急速加熱冷却

集光加熱方式で約50℃/secの昇温性能で、加熱ランプOFFで急冷も可能にしています。

優れた温度制御性能

加熱ランプボリュームの高速PID制御で温度プログラムに対し、温度制御性±1℃以内を実現しています。

・コンパクトサイズ

高効率な昇温機構とランプ冷却により、サイズがコンパクトです。設置場所を限らない卓上型で、様々な場所でご利用いただけます。

・クリーン

炉の冷却は水冷を使用し、断熱材を使用していません。そのため、ほこりや塵などパーティクルが発生しにくく、きれいな環境で加熱実験を行うことが出来ます。

・お手入れ簡単*

日々のお手入れは、特別不要です。汚れの出やすいものを利用する際などを除き、炉の効率が悪くならない限りは、お手入れ不要です。

*汚れが出やすいものの際は、簡単に拭いて頂くと長持ちします

 

種類

IRシリーズは、特注型などを除いて、大まかに5つの炉1つの機構をご用意しています。

特徴の違いは、最高温度や昇温範囲で分かれています。

 

高温炉

1.超高温型「IR-18SP1800℃の高温下をIn-situ観察

2.超小型「IR-TPSお持ちの顕微鏡で高温その場観察

3.小型「IR-TP」

4.広域高温型「QP」

5.超広域型「HP」広い範囲を照射し、形状変化の遷移の観察

引張圧縮機構

6.引張圧縮機構「CATY-T3H」高温&引張圧縮&In-situ観察が同時に

 *リンクを踏むと各炉の特集ページが開きます。

 

特徴まとめ表

No. 型式 最高到達温度*¹ 昇温範囲 主要用途

観察ポートWD

定格電力

1

超高温型

「IR-18SP」

1800℃

Φ9mm

セラミックス

ガラス、金属研究向け

24mm

100V1.5kW

2

超小型

「IR-TPS」

1500℃  Φ5mm 顕微鏡、X線回折、ラマン等に取付 13mm

100V1kW

3

小型

「IR-TP」

1500℃  Φ20mm

観察、万能試験機への取り付け

24mm

200V1.5kW

4

超高温広域型

「QP」

1700℃ 

70x10x10mm

金属、セラミックス

70mm

200V8KW

5

超広域型

「HP」

1300℃  70x70X5mm

大型サンプル向け、半導体、電子基板、ろう付けなど

100mm

200V12KW

6

引張圧縮機構

「CATY-T3H」

1400℃* 試験片長60mm 金属、セラミックスの引張圧縮や疲労試験    200V3kW*

*¹サンプルの熱容量により変化します。*TPを付けた場合*引張圧縮装置のみの電力です。

 

 

▮観察イメージ

  

*各炉の観察画面は装置毎の紹介ページに掲載しておりますのでそちらをご覧ください。

 

 

納入実績

主に、企業研究部門、研究機関

 

実験対象:鉄鋼、ガラス、セラミックス、樹脂、はんだ、半導体等

実験関連キーワード*:その場観察、In-situ観察、機械的性質、溶融/凝固、接合、粉末冶金処理、微視的、素反応解析、熱抵抗、表面粗さ、還元、相変態挙動、酸化挙動、析出挙動、腐食挙動、(再)溶融/(再)結晶の挙動、粘性挙動、熱物性、相安定性、熱間加工性、冷却速度

*IRシリーズ炉が使用されている実験のワードを羅列しています。

 

▮まとめ

IRシリーズは、最高温度1800℃等の高温加熱中にIn-situ観察が出来る高温観察炉です。加熱中の変化を観察できることから、企業研究部門、研究機関などの世界中のお客様にご利用いただいております。実験内容に合った炉を提供し、ご要望に合ったカスタマイズ*の炉も提供しております。

*内容はご相談ください。

 

ご不明点やご相談等ございましたら、

お気軽にお問い合わせください。

製品概要 ▮IRシリーズとは
最高温度1800℃の加熱中にその場(In-situ)観察が出来る炉のシリーズです。
卓上型で従来のマッフル炉に比べ、昇温速度が速く、精密温度制御が可能で、高周波加熱炉なことが特徴です。5種類の炉と1つの引張圧縮機構をご用意しています。炉の違いは、最高温度や昇温範囲で分かれています。
特徴 ▮IRシリーズの特徴
こちらのシリーズの炉には、5種類がありますが、すべてに共通する特徴があります。急速加熱性能と温度制御の優位性、観察ポートからの情報が加熱実験時間の大幅短縮、最適な加熱条件のスクリーニングなどを容易にし、材料開発業務効率の向上に貢献できます。

・加熱中のリアルタイム観察
加熱中の試験対象の変化をリアルタイムで観察ができます。加熱を行って試験対象にどのように変化が、どの温度で起こったかなどの観察が可能です。
・各種雰囲気への対応
すべての炉で真空チャンバー構造を採用しており、ガス置換可能です。高真空下の加熱、不活性ガス、還元雰囲気下、バブリングによる加湿露点制御雰囲気などにも対応しています。
・手軽に実験・観察が出来る
炉のサイズが小さいことや省エネなことから、設置場所を選びません。また昇温速度が速いため、事前に炉を温める時間が必要がなく、実験を行いたい時に行うことが出来ます。


▮その他詳細特徴
・急速加熱冷却
集光加熱方式で約50℃/secの昇温性能で、加熱ランプOFFで急冷も可能にしています。
・優れた温度制御性能
加熱ランプボリュームの高速PID制御で温度プログラムに対し、温度制御性±1℃以内を実現しています。
・コンパクトサイズ
高効率な昇温機構とランプ冷却により、サイズがコンパクトです。設置場所を限らない卓上型で、様々な場所でご利用いただけます。
・クリーン
炉の冷却は、水冷を使用しますので、ほこりや塵などパーティクルが発生しにくいため、きれいな環境で加熱実験を行うことが出来ます。
・お手入れ簡単*
日々のお手入れは、特別不要です。汚れの出やすいものを利用する際などを除き、炉の効率が悪くならない限りは、お手入れ不要です。*汚れが出やすいものの際は、簡単に拭いて頂くと長持ちします。
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