I forni tubolari utilizzano tipicamente tubi di lavoro realizzati con materiali ceramici come la mullite o l'allumina ricristallizzata (RCA), vetro quarzo o metalli come l'acciaio inossidabile o l'Inconel. La scelta del materiale dipende dai requisiti specifici dell'applicazione, tra cui la temperatura operativa massima e la resistenza chimica necessaria per evitare reazioni indesiderate con i materiali del campione.
Materiali ceramici:
- Mullite e Allumina ricristallizzata (RCA): Questi materiali sono scelti per la loro elevata resistenza termica e stabilità chimica. La mullite, un composto cristallino di allumina e silice, è particolarmente utile per le applicazioni che richiedono resistenza agli shock termici e alle alte temperature. L'RCA, invece, offre una resistenza alle temperature ancora più elevata e viene spesso utilizzato in ambienti più difficili.
Vetro di quarzo:2.Tubi di quarzo:
Il quarzo è un'opzione conveniente, adatta a temperature fino a 1200°C. La sua trasparenza è utile per il monitoraggio visivo dei processi. Tuttavia, i tubi di quarzo non sopportano un numero di cicli di raffreddamento-calore pari a quello di altri materiali, il che può limitarne la durata in applicazioni che comportano frequenti variazioni di temperatura.Metalli:3.
Acciaio inox e Inconel:
Questi metalli sono scelti per la loro forza e resistenza all'ossidazione e alla corrosione ad alte temperature. L'acciaio inossidabile è comunemente utilizzato in applicazioni che richiedono una resistenza a temperature moderate, mentre l'Inconel, una lega di nichel e cromo, è utilizzato in condizioni più estreme grazie alla sua superiore resistenza alle alte temperature e agli ambienti corrosivi.
La scelta del materiale del tubo di lavoro in un forno per tubi è fondamentale, poiché influisce direttamente sulle prestazioni del forno e sulla qualità dei materiali lavorati. Per esempio, quando si sintetizzano materiali come il superconduttore ittrio-bario-rame ossido (YBa2Cu3O7), la scelta del materiale del tubo deve essere compatibile con le alte temperature e i gas reattivi coinvolti nel processo. Analogamente, nella produzione di semiconduttori o nella brasatura sotto vuoto, il materiale del tubo deve resistere a specifici intervalli di temperatura e alle interazioni chimiche con i materiali del processo.
