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Fours de carbonisation Traitement thermique pour transformer des substances organiques en matériaux riches en carbone

Dans les fours de carbonisation, les matières organiques sont transformées en substances enrichies en carbone. Carbolite Gero se distingue par la fabrication de fours et d'appareils de carbonisation. Des industries telles que la métallurgie et la science des matériaux ont besoin de procédés tels que la carbonisation pour produire des matériaux carbonés de haute qualité. En raison de leur large éventail d'applications, les propriétés de ces matériaux sont très recherchées.

Fours tubulaires pour les processus de carbonisation

La gamme de fours tubulaires de Carbolite Gero convient au traitement thermique d'échantillons de petite taille pour des applications nécessitant une orientation horizontale ou verticale. Ces modèles sont parfaitement adaptés aux processus de traitement thermique de recherche ou de laboratoire avec une plage de température allant de 1100 °C à 1800 °C. Leur conception sophistiquée comprend une isolation en fibre de céramique, qui permet de réduire la consommation d'énergie et d'atteindre des vitesses de chauffage élevées.

Carbolite Gero propose une gamme de tubes dans différents matériaux, longueurs et diamètres, qui répondront à vos besoins.

NOUVEAU

Fours tubulaires universels
Fours tubulaires universels

Fours à graphite pour les processus de carbonisation

Les fours en graphite de Carbolite Gero sont adaptés à des températures allant jusqu'à 2200 °C et même 3000 °C. Cette option convient aux applications de laboratoire et industrielles qui fonctionnent sous atmosphère sous vide, gaz inerte et gaz réactif. Les fours en graphite permettent la fabrication de systèmes de carbone pendant la carbonisation. Ces fours offrent un matériau isolant, un élément chauffant et un matériau de cornue à base de graphite. Ce système permet d'atteindre des températures extrêmement élevées, ce qui ouvre de nouvelles possibilités de traitement thermique aux chercheurs.

Four à chambre, isolation graphite - HTK GR
Four à chambre, isolation graphite - HTK GR

Four de laboratoire, isolation graphite (LHT GR)
Four de laboratoire, isolation graphite (LHT GR)

Options de sécurité pour les fours de carbonisation

Le processus de carbonisation génère des substances volatiles qui peuvent s'avérer nocives. Des précautions doivent être prises pour réduire les risques éventuels. Les fours de carbonisation de Carbolite Gero peuvent être équipés d'une série d'options de sécurité afin d'optimiser le processus de production.

Dispositif de postcombustion

Un dispositif de postcombustion (à gauche) est utilisé pour oxyder les substances volatiles issues du processus d'élimination en NOx, CO2 et H2O. Cela permet de s'assurer que toutes les substances volatiles sont transformées en molécules plus sûres et rejetées dans l'environnement. Il brûle toutes les substances volatiles, même celles dont le point d'ébullition est inférieur à 20 °C, par exemple l'hydrogène, l'ammoniac et l'éthane.

Allumeur à incandescence

Un allumeur à incandescence (à droite) permet de brûler exclusivement des gaz facilement inflammables comme l'hydrogène.

Si le processus l'exige ou si le client le recommande, la postcombustion et l'allumeur à incandescence peuvent être combinés sur demande. En tant qu'experts en technologie haute température, nous avons plusieurs solutions dans notre portefeuille qui vous guideront vers le bon produit et le bon équipement de sécurité. Si vous avez des questions sur une solution adaptée à vos besoins, n'hésitez pas à nous contacter.

Fours de carbonisation Informations générales

Le processus implique la décomposition thermique de matériaux en l'absence d'oxygène. La carbonisation se distingue de la pyrolyse par le fait qu'elle se produit à une température plus élevée et qu'elle est associée à la production de carbone. Cette méthode ne nécessite pas de température définie, mais différents précurseurs de carbone ont des températures de carbonisation différentes.

À des températures élevées, les molécules organiques continuent à se décomposer thermiquement et libèrent des composés contenant de l'hydrogène et de l'azote, ce qui laisse une matrice riche en carbone. Selon le type de précurseur et les paramètres de chauffage, le matériau carboné peut éventuellement adopter plusieurs configurations microstructurelles.

Les composés chimiques peuvent se transformer d'une simple molécule en un hydrocarbure multidimensionnel de poids moléculaire élevé. Après le processus de carbonisation, la microstructure de l'échantillon est ordonnée selon une orientation préférentielle. Cependant, les couches de carbone sont petites et empilées de manière irrégulière.

Attention : les termes « carbonisation » et « pyrolyse » sont parfois utilisés comme synonymes. Il est important de connaître la différence.

La différence entre la pyrolyse, la carbonisation et la graphitisation

La carbonisation, la graphitisation et la pyrolyse sont des processus qui impliquent tous la décomposition thermique de matériaux, mais ils diffèrent par leurs objectifs et leurs conditions.

Exemple d'application : matériaux composites en fibres de carbone pour le sport automobile.

Le carbone pur présente une grande stabilité thermique et est donc souvent utilisé pour des applications à haute température. Les propriétés du matériau changent considérablement en raison des modifications microstructurelles qui se produisent pendant le traitement thermique. Les fours de carbonisation sont utilisés dans la fabrication de matériaux composites carbone-carbone (CCC). Cela améliore les propriétés thermomécaniques des matériaux composites et permet de les utiliser dans des conditions environnementales extrêmes. En raison de leur grande rigidité, de leur excellente résistance thermique et de leur faible densité globale, ces composites carbone-carbone sont utilisés dans divers domaines.

Les matériaux composites à base de fibres de carbone sont utilisés en partie dans le sport automobile.

Heat Treatment Solutions for Innovative Battery Components

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Grâce à un vaste réseau de représentants, nous sommes à votre disposition sur l'ensemble du territoire. Nos collaborateurs se feront un plaisir de vous conseiller de manière détaillée sur l'utilisation des produits Carbolite Gero pour votre application spécifique.

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Fours de carbonisation - FAQ

Qu'est-ce que la carbonatation?

La carbonisation est un processus de décomposition thermique qui transforme les matières organiques en substances riches en carbone. Le processus se déroule dans une atmosphère dépourvue d'oxygène afin d'éviter que les échantillons ne brûlent. Au lieu de cela, les produits de décomposition s'échappent de la matrice à haute température et les atomes de carbone se réorganisent pour former de petites couches de carbone à l'intérieur de la structure.

Quelle est la différence entre la carbonisation et la pyrolyse ?

Bien que la carbonisation et la pyrolyse soient des processus qui impliquent la décomposition thermique de matériaux en l'absence d'oxygène, elles diffèrent par leurs objectifs. La carbonisation se déroule généralement à une température plus élevée que la pyrolyse et vise à augmenter la teneur en carbone du matériau. La pyrolyse est utilisée pour les composés organiques et inorganiques non carbonés et produit des substances volatiles, des liquides, du charbon et des sels.

Quelles sont les applications industrielles de la carbonatation?

La carbonisation est utilisée dans différents secteurs, par exemple dans la métallurgie, la chimie, l'agriculture, l'énergie, l'environnement, la construction et la science des matériaux. Chaque application industrielle exploite les propriétés qui résultent de l'interaction des liaisons carbone-carbone, ce qui permet d'utiliser des matériaux riches en carbone dans la fabrication d'une série de produits.

Quelles solutions proposons-nous pour la carbonisation?

Carbolite Gero propose deux gammes de fours qui peuvent être utilisés pour la carbonisation. Les fours tubulaires sont idéaux pour les traitements thermiques en laboratoire avec une plage de température allant de 1100 °C à 1800 °C. En comparaison, les fours en graphite conviennent aux applications de laboratoire et industrielles pour les exigences extrêmes en matière de traitement thermique avec des températures de fonctionnement allant jusqu'à 2200 °C et même 3000 °C.