CN105424589B - 材料抗侵蚀性测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种材料抗侵蚀性测试装置及测试方法，所述测试装置包括：座体(1)，该座体(1)设置为能够固定由被测材料制成的用于盛装液体的被测部件(3)；驱动装置，该驱动装置用于驱动所述座体(1)运动以使得所述被测部件(3)中的所述液体能够流动；加热装置，该加热装置用于对所述被测部件(3)进行加热。本发明提供的材料抗侵蚀性测试装置及测试方法能够对材料的抗侵蚀性进行测试，尤其适用于在流体侵蚀后不会在表面留下任何痕迹的材料进行抗侵蚀性能的测试，由此解决了该类材料抗侵蚀性测试困难的问题。

Description

材料抗侵蚀性测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及材料的抗侵蚀性测试技术，具体地，涉及一种材料抗侵蚀性测试装置及测试方法。

背景技术

在制造行业，通常会对材料的抗侵蚀性能进行测试。例如在TFT-LCD 基板玻璃生产中，测试铂金通道材料高温抗侵蚀性能对铂金通道设计、高温玻璃液处理工艺有十分重要的意义。

铂金通道用于玻璃液的澄清、均化及粘度调节，从而得到合格的玻璃。铂金通道材质主要包括纯铂、铂铑10、铂铑20等。铂金通道的工作温度在1200-1650℃之间，流动的高温玻璃液会对铂金通道内壁进行侵蚀，由此会在玻璃中形成很多与铂金相关的缺陷，比如针状铂金缺陷、多边形铂金缺陷、不规则铂金颗粒缺陷等，这些铂金缺陷难以去除，长期制约着玻璃良率的提升。因此，增强铂金通道抗高温玻璃液侵蚀性能，可明显减少玻璃中的铂金缺陷,从而提高玻璃良率。所以铂金通道材料抗高温玻璃液侵蚀性能是考察其质量的一个重要指标。

目前的抗侵蚀性能测试方法中，可通过在表面留下的侵蚀痕迹来判断材料的抗侵蚀性能，但是铂金材料不同于其它材料(如耐火材料)，铂金材料在侵蚀后不会在表面留下侵蚀痕迹，所以这种侵蚀性测试方法并不适用于铂金材料。

因此，如何可靠地检测该类材料的抗侵蚀性能成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种材料抗侵蚀性测试装置及测试方法，能够对在侵蚀后不会在表面留下任何痕迹的材料进行高温抗侵蚀性能测试。

为了实现上述目的，本发明提供一种材料抗侵蚀性测试装置，所述测试装置包括：

座体，该座体设置为能够固定由被测材料制成的用于盛装液体的被测部件；

驱动装置，该驱动装置用于驱动所述座体运动以使得所述被测部件中的所述液体能够流动；

加热装置，该加热装置用于对所述被测部件进行加热。

优选地，所述驱动装置为能够驱动所述座体旋转的装置，所述驱动装置包括与所述座体固定连接的转轴及能够驱动所述转轴旋转的电机。

优选地，所述转轴倾斜设置。

优选地，所述测试装置还包括支撑所述座体旋转的机架。

优选地，所述加热装置包括安装在所述机架上的具有开口的加热炉，所述座体倾斜向上从所述开口进入所述加热炉中；所述加热炉连接有能够控制所述加热炉温度的温度控制装置。

优选地，所述座体连接有能够使得所述座体进入所述加热炉中或从所述加热炉中移出的升降装置。

优选地，所述升降装置包括能够相对所述机架旋转且与所述转轴的延伸方向一致的丝杠，还包括相对所述座体固定的与所述丝杠配合旋转的丝母，所述丝杠相对所述丝母的旋转能够带动所述座体沿所述丝杠轴向移动。

优选地，所述座体上形成有能够容纳所述被测部件的凹槽。

优选地，所述凹槽的侧壁上形成有定位槽，所述定位槽设置为能够与所述被测部件上设置的定位块配合定位。

本发明还提供一种材料抗侵蚀性测试方法，所述测试方法包括：

被测材料形成能够盛放液体的被测部件；

使所述被测部件处于所需的测试温度环境中，并通过驱动装置驱动盛放有侵蚀液体的所述被测部件运动，以使得所述侵蚀液体在所述被测部件中流动；

检测所述侵蚀液体中所含有的所述被测材料的含量。

优选地，所述驱动装置驱动所述被测部件旋转运动。

优选地，所述驱动装置驱动所述被测部件倾斜旋转运动。

优选地，所述使所述被测部件处于所需的测试温度环境中，具体包括：将所述被测部件置于加热装置中，使得所述被测部件达到所需测试温度。

优选地，所述测试温度为1200℃-1650℃。

优选地，所述被测部件由用于玻璃液的铂金通道的材料制成，所述侵蚀液体为玻璃液；检测所述侵蚀液体的中含有的所述被测材料的含量包括检测所述侵蚀液体中Pt、Rh的含量。

优选地，所述被测部件形成为坩埚形状。

本发明提供的材料抗侵蚀性测试装置及测试方法，通过使得侵蚀液体在被测材料制成的被测部件中流动以侵蚀被测材料，然后检测侵蚀液体中所含有的被测材料的含量来检测被测材料的抗侵蚀性能。该测试装置和测试方法可用于在流体侵蚀后不会在表面留下任何痕迹的材料进行抗侵蚀性能的测试，解决了该类材料抗侵蚀性测试困难的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一个实施方式中材料抗侵蚀性测试装置的结构示意图；

图2为被测部件置于座体中的结构示意图。

附图标记说明

1-座体； 11-凹槽；

12-定位槽； 2-加热炉；

21-温度控制装置； 3-被测部件；

31-定位块； 4-机架；

41-第一支撑板； 42-第二支撑板；

43-固定部件； 5-电机；

6-转轴； 7-丝母；

8-丝杠； 9-手轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种材料抗侵蚀性测试装置，该测试装置包括：座体1、驱动装置及加热装置，座体1设置为能够固定由被测材料制成的用于盛装液体的被测部件3，驱动装置用于驱动座体1运动以使得所述被测部件3中的所述液体能够流动；加热装置用于对所述被测部件3进行加热，使得被测部件 3处于所需的测试温度。

用本发明提供的材料抗侵蚀性测试装置可实现对被测材料的抗侵蚀性能的检测。检测的具体过程是：首先将被测材料制成能够盛放液体的被测部件3，如被测部件3形成为坩埚结构，然后置放于所需的测试温度中，并使得侵蚀液体在被测材料制成的被测部件3中流动，流动的侵蚀液体对被测材料进行流动侵蚀，然后通过检测侵蚀液体中所含有的被测材料的含量来检测被测材料的抗侵蚀性能。

本发明提供的材料抗侵蚀性测试装置尤其适用于在流体侵蚀后不会在表面留下任何痕迹的材料进行抗侵蚀性能测试，如铂金材料，从而解决了该类材料抗侵蚀性测试困难的问题。

在下面的具体本实施方式中，以测试铂金通道(用于玻璃液的澄清、均化及粘度调节)的材料为例进行描述，将制作铂金通道的材料制成能够盛放玻璃液的被测部件3(侵蚀液体为玻璃液)。若要测试其它类型的材料，则将所要测试的材料制成能够盛放液体的被测部件3即可。

在本发明 的优选实施方式中，如图1所示，被测部件3形成为能够盛放液体的坩埚结构，其中，所述坩埚是熔化和精炼金属液体以及固液加热、反应的容器，是一种较深的碗状结构。当然并不限于坩埚结构，任何能够盛放液体的结构皆可。座体1上形成有与被测部件3外形尺寸匹配的凹槽11，被测部件3位于该凹槽11中。被测部件3形成的厚度可与用于玻璃液的铂金通道的壁厚大致相同，也就是说使得被测部件3模拟铂金通道。

优选地，如图2所示，凹槽11的侧壁上形成有定位槽12，定位槽12 设置为能够与述被测部件3上设置的定位块31配合定位。为方便被测部件3 从凹槽11中取出，定位块31高于凹槽11的侧壁，高出的尺寸可为10-20cm，方便夹持定位块31以将被测部件31从座体1上取出。

本实施方式中，所述驱动装置为用于驱动座体1旋转的装置，为驱动座体1旋转，该驱动装置包括与座体1固定连接的转轴6以及能够驱动所述转轴6旋转的电机5。本实施方式是利用座体1的旋转带动被测部件3旋转，从而使得侵蚀液体在被测部件3中旋转流动。

优选地，转轴6倾斜设置，优选地，其倾斜角度α为30°-45°。倾斜旋转的座体1可实现玻璃液在被测部件3中的均化，且流动性好，能够有效模拟玻璃液在铂金通道中的流动。

本实施方式中，所述测试装置还包括支撑座体1旋转的机架4。与座体 1固定连接的转轴6用以使得座体1升降的丝杠8(后续进行详细描述)均穿在机架4的部件上，从而支撑座体1旋转。具体的，如图1中所示，机架 4上设置有第一支撑板41和第二支撑板42，转轴6穿在第一支撑板41上，丝杠8穿在第二支撑板42上，第一支撑板41和第二支撑板42垂直于所述转轴6。

本实施方式中，如图1所示，用于对被测部件3进行加热的加热装置包括安装在机架4上的加热炉2，加热炉2的底部具有开口，座体1倾斜向上从所述开口进入加热炉2中，通过加热炉2可对被测部件3进行加热。具体的，加热炉2倾斜设置，倾斜角度与转轴6的倾斜角度一致，且该加热炉2 由机架4上的多个固定部件43固定在机架4上。该加热炉2可选择为硅钼棒加热炉。

加热炉2设置有能够控制所述加热炉2温度的温度控制装置21。本实施方式中，被测材料为制作铂金通道的材料，为模拟铂金通道，温度可加热到铂金通道的工作温度1200-1650℃，在加热炉2加热到该预设温度时，温度控制装置21控制加热炉2停止加热。

另外，本实施方式中，为方便被测部件3从加热炉2内取出，座体1连接有能够使得座体1进入所述加热炉2中或从所述加热炉2中移出的升降装置。

优选地，该升降装置包括能够相对机架4旋转且与转轴6的延伸方向一致的丝杠8，该升降装置还包括相对座体1固定的与丝杠8配合旋转的丝母 7，丝杠8相对丝母7的旋转能够带动所述座体1沿所述丝杠8轴向移动。为使得丝杠8旋转，可在丝杠8上固定手轮9，通过手轮9驱动丝杠8进行旋转。

具体检测过程是：在检测之前，首先将被测材料制成的盛放有侵蚀液体的被测部件3置于座体1上，然后旋转丝杠8，使得丝母7带动座体1斜向上移动进入加热炉2内，侵蚀液体在被测部件3中旋转流动预设时间后，电机5停止转动，反向旋转丝杠8，使得丝母7带动座体1斜向下移出加热炉 2。然后从座体1上取下被测部件3，将侵蚀液体倒出，然后检测侵蚀液体中所含有的被测材料的含量，本实施方式中具体是检测玻璃液中Pt、Rh离子含量，从而获得铂金材料抗高温玻璃液的侵蚀性能。

本实施方式中提供的材料抗侵蚀性测试装置结构简单、使用方便、具有较高的可靠性和稳定性。

本发明另一方面还提供一种材料抗侵蚀性测试方法，该测试方法包括：

将被测材料制作形成能够盛放液体的被测部件3；

使所述被测部件3处于所需的测试温度环境中，并通过驱动装置驱动盛放有侵蚀液体的所述被测部件3运动，以使得所述侵蚀液体在所述被测部件 3中流动；

检测所述侵蚀液体中所含有的所述被测材料的含量。

其中，使所述被测部件处于所需的测试温度环境中，具体是将所述被测部件3置于加热装置中，使得被测部件3达到所需测试温度。

所述驱动装置驱动所述被测部件3的运动为旋转运动，优选为倾斜旋转运动，能够使得侵蚀液体在被测部件3中均化，且流动性好。

本发明提供的材料抗侵蚀性测试方法通过检测侵蚀液体中所含有的被测材料的含量来检测被测材料的抗侵蚀性能。该测试方法尤其适用于在流体侵蚀后不会在表面留下任何痕迹的材料进行抗侵蚀性能测试，如铂金材料，从而解决了该类材料抗侵蚀性测试困难的问题。

本具体实施方式中，可通过该方法检测铂金通道材料，即被测部件3由待测试的铂金通道的材料制成，该被测部件3可形成为能够盛放液体的坩埚结构，侵蚀液体为玻璃液。

在本实施方式中该测试方法的具体实现可通过如上所述的材料抗侵蚀性测试装置进行，通过如上所述的测试装置旋转被测部件3，使得玻璃液在被测部件3中旋转流动(加热炉2将测试温度加热到1200℃-1650℃)，然后通过检测玻璃液的中含有的Pt、Rh的离子含量实现被测铂金材料抗高温玻璃液的侵蚀性能，以正确评估铂金通道的使用性能。其具体过程见上述描述。

上表为通过本实施方式中提供的材料抗侵蚀性测试方式对三个厂家的铂金通道材料进行测试的测试结果，从上表可看出，A厂家的铂金材料溶于玻璃液中的Pt、Rh的含量最多，而C厂家的最少，因此，三个厂家的铂金材料的抗侵蚀性能从高到底依次排序为C厂家材料、A厂家材料、B厂家材料。测试铂金通道材料的高温抗侵蚀性能对铂金通道的设计、高温玻璃液处理工艺有十分重要的意义。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (16)

1.一种材料抗侵蚀性测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：

座体(1)，该座体(1)设置为能够固定由被测材料制成的用于盛装液体的被测部件(3)；

驱动装置，该驱动装置用于驱动所述座体(1)运动以使得所述被测部件(3)中的所述液体能够流动；

加热装置，该加热装置用于对所述被测部件(3)进行加热。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述驱动装置为能够驱动所述座体(1)旋转的装置，所述驱动装置包括与所述座体(1)固定连接的转轴(6)及能够驱动所述转轴(6)旋转的电机(5)。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述转轴(6)倾斜设置。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括支撑所述座体(1)旋转的机架(4)。

5.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述加热装置包括安装在所述机架(4)上的具有开口的加热炉(2)，所述座体(1)倾斜向上从所述开口进入所述加热炉(2)中；所述加热炉(2)连接有能够控制所述加热炉(2)温度的温度控制装置(21)。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述座体(1)连接有能够使得所述座体(1)进入所述加热炉(2)中或从所述加热炉(2)中移出的升降装置。

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述升降装置包括能够相对所述机架(4)旋转且与所述转轴(6)的延伸方向一致的丝杠(8)，还包括相对所述座体(1)固定的与所述丝杠(8)配合旋转的丝母(7)，所述丝杠(8)相对所述丝母(7)的旋转能够带动所述座体(1)沿所述丝杠(8)轴向移动。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的测试装置，其特征在于，所述座体(1)上形成有能够容纳所述被测部件(3)的凹槽(11)。

9.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，所述凹槽(11)的侧壁上形成有定位槽(12)，所述定位槽(12)设置为能够与所述被测部件(3)上设置的定位块(31)配合定位。

10.一种材料抗侵蚀性测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：

被测材料形成能够盛放液体的被测部件(3)；

使所述被测部件(3)处于所需的测试温度环境中，并通过驱动装置驱动盛放有侵蚀液体的所述被测部件(3)运动，以使得所述侵蚀液体在所述被测部件(3)中流动；

检测所述侵蚀液体中所含有的所述被测材料的含量。

11.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，所述驱动装置驱动所述被测部件(3)旋转运动。

12.根据权利要求11所述的测试方法，其特征在于，所述驱动装置驱动所述被测部件(3)倾斜旋转运动。

13.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，所述使所述被测部件处于所需的测试温度环境中，具体包括：将所述被测部件(3)置于加热装置中，使得所述被测部件(3)达到所需测试温度。

14.根据权利要求13所述的测试方法，其特征在于，所述测试温度为1200℃-1650℃。

15.根据权利要求10-14中任意一项所述的测试方法，其特征在于，所述被测部件(3)由用于玻璃液的铂金通道的材料制成，所述侵蚀液体为玻璃液；检测所述侵蚀液体的中含有的所述被测材料的含量包括检测所述侵蚀液体中Pt、Rh的含量。

16.根据权利要求10-14中任意一项所述的测试方法，其特征在于，所述被测部件(3)形成为坩埚形状。