熱処理試験・燃焼試験

当社では電気炉(管状炉、箱型炉)を使用した熱処理試験や反応試験、燃焼試験を数多く手がけております。試験に合わせた装置・治具の作製から、酸化・還元・腐食等の雰囲気調整、反応ガスの分析および熱処理試験後の試験材分析など、お客様の希望に沿った試験を行えるよう対応しておりますので、お気軽に問い合わせ下さい。

熱処理試験・燃焼試験

試験名称 概要
大型TG試験 大型の試験片を対象としたTG(熱重量測定,Thermogravimetry)
燃焼試験 模擬廃棄物・プラスチックなどの燃焼試験および発生ガス分析
脱炭試験 高温・脱炭雰囲気における鋼材の熱処理試験
高温反応発生ガス分析 各種雰囲気・高温下での反応試験・発生ガス分析
溶融試験 金属・スラグ・岩石などの各種雰囲気下での溶融・凝固試験
真空容器内反応試験 試験材を真空容器に封入したまま行う熱処理試験

一般的な試験炉の温度域

温度域

主な試験装置

管状炉 特徴
カンタル炉
カンタル炉
発熱体:カンタル線
炉内寸法(mm):60Ø×300L~600L
最高温度:1100℃
均熱帯(mm):100L~200L
炉内雰囲気:各種(応相談)
その他:縦型でも試験可
  • 円筒型の電気炉で、縦型・横型兼用。
  • 試料に対し、周囲に発熱体が配置されているので、熱効率が良い。
  • ガス流通雰囲気での高温処理・反応試験、熱処理、雰囲気焼成などに適している。
  • 雰囲気ガスが一方向流で、滞留がおきにくい。
  • 反応管を用いるので、使用するガスの制限が少ない(ただし、通常は流通置換)。
  • 途中での試料の出し入れも可能。
管状炉の適用試験例
管状炉の適用試験例

反応発生ガスの捕集・分析、試験後の試料の分析にも対応

処理可能なサイズに制約がある(炉径、均熱帯長さ)。 一般的には、真空ガス置換が難しい。

ヒーター三分割式カンタル炉
ヒーター三分割式カンタル炉
発熱体:カンタル線
炉内寸法(mm):120Ø×600L
最高温度:1100℃
均熱帯(mm):250L
炉内雰囲気:各種(応相談)
その他:縦型でも試験可
シリコニット炉
シリコニット炉
発熱体:炭化珪素
炉内寸法(mm):100Ø×600L
最高温度:1500℃
均熱帯(mm):250L
炉内雰囲気:各種(応相談)
その他:縦型でも試験可
箱型炉 特徴
マッフル炉
マッフル炉
内寸(mm):216W×196D×145H
最高温度:1150℃
炉内雰囲気:大気

耐火物の隔壁(マッフル)を備えた加熱炉。
試料は隔壁を介して加熱されるため、熱源からの試料への汚染を防ぐことができる。
特に、電気マッフル炉は、熱源がガス・油類ではなく電気式なので、熱源からの汚染物質の発生が少なく、試料の汚染を防止できる。

炉内が箱型で、汎用性が高い。 小型のものは開き扉、大きくなれば吊り下げ式の扉となる 発熱体は側面のみが多い 熱処理などに使用される

多機能熱処理試験炉
多機能熱処理試験炉
内寸(mm):300W×350mmD×350mmH
最高温度:1600℃
炉内雰囲気:
大気、窒素(N2)、アルゴン(Ar)、一酸化炭素(CO)、
アンモニア(NH3)、水素(H2)、真空対応
その他:
炉上部・側面の覗き窓より熱処理中の試料状態の観察が可能
炉上部の開口部を活用し、処理中の添加、追装・サンプリング
も可能

鋼板の加熱処理試験
例)鋼板の加熱処理試験

無機材料の熱処理状況
例)無機材料の熱処理状況(~1000℃)

熱処理試験・燃焼試験例

大型TG試験

高温雰囲気処理技術の活用例

燃焼試験:焼却炉でのガス発生挙動試験

廃棄物を焼却処理する際に発生する可燃性ガスを分析する

  • 通常運転模擬試験
  • ブロワ停止模擬試験
焼却炉でのガス発生挙動試験

腐食試験:二酸化硫黄(SO2)ガスによる試験片の腐食評価試験

ガラスサンプル 温度:300℃
試験時間:6 時間
ガス組成:1%SO2-5%H2O-bal.Air
流量:100cm3/min

図

腐食試験:塩化水素(HCl)含有ガスによる塩化処理試験

酸化物粒子状サンプル
温度:800℃

ガス組成:Ar+HCl
流量:0.5L/min

図

溶融試験:溶融スラグ特性評価

溶融スラグの特性評価を目的とした高周波溶融炉を用いた溶融試験

導電性物体の周囲にソレノイドコイルを配置し、コイルに交流電流を流すと交番磁界が発生し、物体内部で電磁誘導作用が生じて起電力が誘導される。 この起電力によって内部に電流が流れ、物体自身の抵抗によってジュール熱が発生して加熱される。

  • 非金属・不導体の誘導加熱は不可なため、黒鉛等を誘導加熱して、その熱で加熱する。
  • 試料が加熱対象物の場合、溶融部に擾乱が生じる。
  • 炉内雰囲気は自由(試科・るつぼ材質による)
スラグサンプル
温度:1550℃
ガス組成:大気

溶解作業(数~数十kg規模)

炉内観察

真空中での材料反応試験(ミニチュア真空容器式高温処理試験)

清浄な真空中で試料の高温処理(~1200℃)を行うことができます。

  • 清浄な高真空の石英製密閉容器内で処理するため、周囲の炉材などからの汚染を防止できます。
  • 試料を高純度石英容器中に真空封入し、容器ごと電気炉で高温処理します。
  • 目的に応じて、特殊な形状の石英容器で処理することも可能です。
  • 処理後の試料の分析評価にも対応します。
【適用例】

高融点基板と溶融金属との高温反応界面解析。高純度合金の試作など。

真空中での材料反応試験

作業の流れ

作業の流れ

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JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部