CN105486085A - 分体式热震炉及抗热震性实验装置 - Google Patents

分体式热震炉及抗热震性实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分体式热震炉及抗热震性实验装置,所述热震炉包括上炉膛、下炉膛、上样品托盘和下样品托盘,上、下样品托盘上设有用于排出、放置样品的贯通槽孔,上样品托盘能够在下炉膛内转动,使上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或者交叉时。当上、下样品托盘上的贯通槽孔者交叉时,样品放置于上样品托盘上;当上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时,样品排出,落入炉膛下面的冷却介质容器内。所述抗热震性实验装置采用上述热震炉,避免了传统实验装置中热量的散失造成的结果不准确,达到了操作方便,卸料快速,减少操作误差,使实验结果更准确的目的。

Description

分体式热震炉及抗热震性实验装置
技术领域
本发明设计一种热震炉及抗热震性实验装置,具体是一种分体式热震炉及抗热震性实验装置,属于抗热震性实验装置技术领域。
背景技术
材料经受温度急剧变化而不破坏的能力称为抗热震性(ThermalShockResistance),又称抗热冲击性或热稳定性。
抗热震性是无机非金属材料(如:陶瓷、玻璃、耐火材料等)的一个重要性能。当材料突然受热(或受冷)发生膨胀(或收缩)时,由于其各部分的变形互相受到制约而产生热应力。当这种热应力超过材料的极限强度时,就会产生崩裂、剥落、断裂而破坏。材料的耐热震性除受热传递条件影响外,主要取决于其热膨胀系数、导热性、断裂韧性、比热、强度等,同时也与其组织结构、形状和尺寸等有关。为了防止材料在使用时,因温度急变而破坏,要求材料具有良好的耐热震性,因此在材料的研究过程中,经常需要对其耐热震性进行试验。
抗热震性能的表示方式和测试方法有很多种。一般以急冷模式测量材料的抗热震性。常用的表达和测试方式有以下几种:
1.材料升至不同的温度后,淬冷(风冷或水冷),测得试样表面产生开裂的最大温差。此即以温差表示的抗热震性。
2.材料升至预定温度后,淬冷(风冷或水冷),完成规定次数后,试样残余抗弯强度与常温热震前抗弯强度的比值,测得强度保持率。此即以强度衰减衡量的抗热震性。
3.材料升至预定温度后,淬冷(风冷或水冷),反复测试直至材料产生宏观裂纹的次数。此即以急冷急热循环次数衡量的抗热震性。
目前,针对专门做抗热震性实验的设备不多见。传统的做法是:将被测样品放在传统高温炉中,加热到实验需要的温度后,人工打开炉门,将样品一块一块的从炉膛中取出,放入冷却介质容器中。由于敞开炉门,炉内的温度降低,被测样品的温度也会跟着降低;取料过程需要一定时间,且样品与夹具之间接触时还会吸收样品的热量,会使样品的温度进一步降低,这样就会使实验的温差(高温-低温)降低;对于多个样品的平行试验,则需多次顺序取出样品,从而使样品放入冷却介质容器时的温度不同,即每个样品的实际经历的温差不同;每个实验者操作的快慢不同,试验重复性差。因此,由上述传统方法所得的实验结果的准确性、可比性、可信度大大降低。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明提供一种分体式热震炉及抗热震性实验装置,使样品在热震实验时快速、简捷、同步落入恒温冷却介质中,提高实验结果的准确性、可比性与可信度。
为了解决所述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种分体式热震炉,包括炉膛、位于炉膛外的加热元件以及位于炉膛内的样品托盘,所述炉膛包括上炉膛和下炉膛,上炉膛活动插接至下炉膛中部;所述样品托盘包括上样品托盘和下样品托盘,上样品托盘位于下样品托盘的上方且转动设置于下炉膛内部,上炉膛的下端设有带动上样品托盘在下炉膛内转动的凸块;上样品托盘和下样品托盘上开有多个用于放置、排出样品的贯通槽孔,上、下样品托盘上的贯通槽孔的形状、排列方式相同,上样品托盘转动时,上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。
进一步的,所述下炉膛的中部内壁上开有两对成上下位置关系的凹槽,上、下样品托盘的两端均设有1对托耳,上、下样品托盘的托耳分别位于其相应的凹槽内。
进一步的,所述上样品托盘托耳的宽度小于容纳其凹槽的宽度,下样品托盘托耳的宽度等于容纳其凹槽的宽度。
进一步的,上、下样品托盘的贯通槽孔均为一组平行排列的长方形孔,上样品托盘贯通槽孔的排列方向垂直于其两个托耳的连线,下样品托盘贯通槽孔的排列方向平行于其两个托耳的连线;并且上样品托盘贯通槽孔略大于样品,下样品托盘贯通槽孔略大于上样品托盘贯通槽孔。
进一步的,所述上炉膛的上端密封,下炉膛的下端敞开。上炉膛的上端密封防止炉内热量散失,下炉膛的下端敞开方便样品的排出。
进一步的,炉膛外设有固定安装层、保护层和保温层,加热元件通过固定安装层安装在下炉膛外面,保护层和保温层依次包覆在加热元件的外面;加热元件的上下两端套有保护罩。
进一步的,所述加热元件为电阻丝、硅碳棒、硅钼棒中的一种。
进一步的,所述下炉膛从开有凹槽处分为上下两部分,上下两部分对接在一起。
本发明还公开了一种热震性实验装置,包括热震炉、电器控制箱、热电偶和冷却介质容器,所述热震炉采用上述的热震炉,所述冷却介质容器位于下炉膛下端开口的下方。
进一步的,所述冷却介质容器中部设置弹性织物网兜。
本发明的有益效果:本发明所述热震炉包括上炉膛、下炉膛、上样品托盘和下样品托盘,上、下样品托盘上设有用于排出、放置样品的贯通槽孔,上样品托盘能够在下炉膛内转动,使上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或者交叉时。当上、下样品托盘上的贯通槽孔者交叉时,样品放置于上样品托盘上;当上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时,样品排出,落入炉膛下面的冷却介质容器内。避免了传统实验装置中热量的散失造成的结果不准确,达到了操作方便,卸料快速,减少操作误差,使实验结果更准确的目的。
附图说明
图1为实施例1所述热震炉的结构示意图;
图2为实施例1所述下炉膛的剖视图;
图3为实施例1所述下炉膛的俯视图;
图4为实施例1所述上样品托盘的结构示意图;
图5为实施例1所述下样品托盘的结构示意图;
图6为抗热震性实验装置的示意图;
图中:1、上炉膛,2、上样品托盘,3、固定安装层,4、加热元件,5、保护层,6、保温层,7、壳体,8、下样品托盘,9、下炉膛,10、保护罩,11、热电偶,12、电器控制箱,13、上样品托盘托耳,14、上样品托盘贯通槽孔,15、下样品托盘托耳,16、下样品托盘贯通槽孔,17、上样品托盘凹槽,18、下样品托盘凹槽,19、冷却介质容器,20、凸块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明和限定。
实施例1
如图1所示,一种分体式热震炉,包括炉膛、位于炉膛外的加热元件4以及位于炉膛内的样品托盘,所述炉膛包括上炉膛1和下炉膛9,上炉膛1活动插接至下炉膛9中部;所述上炉膛1的上端密封,下炉膛9的下端敞开。上炉膛1的上端密封防止炉内热量散失,下炉膛9的下端敞开方便样品的排出。炉膛通过壳体7支撑。加热元件4通过固定安装层3安装在炉膛外面,加热元件4的外层依次包覆有保护层5和保温层6,保护层5是为了防止保温层6与加热元件4接触,烫伤保温层6。加热元件4的两端套有保护罩10。
所述样品托盘包括上下设置的上样品托盘2和下样品托盘8,所述下炉膛9的中部内壁上开有两对成上下位置关系的凹槽(17,18),上、下样品托盘的两端均设有1对托耳,上、下样品托盘的托耳分别位于其相应的凹槽内。上样品托盘托耳13的宽度小于容纳上样品托盘凹槽17的宽度,下样品托盘托耳15的宽度等于容纳下样品托盘凹槽18的宽度。上炉膛1的下端设有凸块20,凸块20下端延伸至容纳上样品托盘2的凹槽内。转动上炉膛时,凸块20拨动上样品托盘托耳13,带动上样品托盘2一起转动。
上样品托盘2和下样品托盘8上开有多个用于放置、排出样品的贯通槽孔,上、下样品托盘上的贯通槽孔的形状、数量及排列方式相同。本实施例中,上、下样品托盘的贯通槽孔均为一组平行排列的长方形孔,上样品托盘贯通槽孔14的排列方向垂直于其两个托耳的连线,下样品托盘贯通槽孔16的排列方向平行于其两个托耳的连线;并且上样品托盘贯通槽孔14略大于样品,下样品托盘贯通槽孔16略大于上样品托盘贯通槽孔14。上样品托盘2在炉膛内转动使上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉,上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时,样品排出;上、下样品托盘上的贯通槽孔交叉时,样品放置于上样品托盘上。
本实施例中,所述加热元件4为为硅碳棒,也可以是硅钼棒或者电阻丝。
如图6所示,本实施例还描述了一种抗热震性实验装置,包括热震炉、电器控制箱12、热电偶11和冷却介质容器19,热震炉采用上述的热震炉,所述冷却介质容器19位于下炉膛9下端开口的正下方。为防止样品直接冲击容器底部,在冷却介质容器19中部布置弹性织物网兜。
使用本抗热震性实验装置做抗热震性实验的方法为:取下上炉膛1,将下样品托盘托耳15放入下样品托盘凹槽18中,下样品托盘凹槽18刚好能放入下样品托盘托耳15,下样品托盘8不能转动。再将上样品托盘托耳13,放入上样品托盘凹槽18中,上样品托盘凹槽18比上样品托盘托耳13的宽度大,上样品托盘2可以自由转动一定的角度,将上样品托盘2逆时针转动,直至转不动为止,将样品放入上样品托盘贯通槽孔14中,此时由于上下样品托盘的贯通槽孔成一定角度的交叉,下样品托盘8托住样品,样品不会掉落。装上上炉膛1,使上炉膛1下端的凸块20在上样品托盘托耳13的一侧,当顺时针旋转上炉膛1时,凸块20能够拨动上样品托盘托耳13,使其一起转动。设定好温控表,开始加热,达到实验需要的温度时,顺时针旋转上炉膛1,直到转不动为止,此时上下两个样品托盘的贯通槽孔对齐,样品自动掉出炉膛,落入炉膛下面的冷却介质容器19中。从而达到操作方便,卸料快速,减少操作误差,使实验结果更准确的目的。
实施例2
本实施例中,下炉膛9从开有凹槽处分为上下两部分,上下两部分对接在一起。这样易于加工,且安装方便,上半部分起支撑固定安装层3的作用,其余同实施例1,此处不再累述。

Claims (10)

1.一种分体式热震炉,其特征在于:包括炉膛、位于炉膛外的加热元件以及位于炉膛内的样品托盘,所述炉膛包括上炉膛和下炉膛,上炉膛活动插接至下炉膛中部;所述样品托盘包括上样品托盘和下样品托盘,上样品托盘位于下样品托盘的上方且转动设置于下炉膛内部,上炉膛的下端设有带动上样品托盘在下炉膛内转动的凸块;上样品托盘和下样品托盘上开有多个用于放置、排出样品的贯通槽孔,上、下样品托盘上的贯通槽孔的形状、排列方式相同,上样品托盘转动时,上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。
2.根据权利要求1所述的分体式热震炉,其特征在于:所述下炉膛的中部内壁上开有两对成上下位置关系的凹槽,上、下样品托盘的两端均设有1对托耳,上、下样品托盘的托耳分别位于其相应的凹槽内。
3.根据权利要求2所述的分体式热震炉,其特征在于:所述上样品托盘托耳的宽度小于容纳其凹槽的宽度,下样品托盘托耳的宽度等于容纳其凹槽的宽度。
4.根据权利要求1所述的分体式热震炉,其特征在于:上、下样品托盘的贯通槽孔均为一组平行排列的长方形孔,上样品托盘贯通槽孔的排列方向垂直于其两个托耳的连线,下样品托盘贯通槽孔的排列方向平行于其两个托耳的连线;并且上样品托盘贯通槽孔略大于样品,下样品托盘贯通槽孔略大于上样品托盘贯通槽孔。
5.根据权利要求1所述的分体式热震炉,其特征在于:所述上炉膛的上端密封,下炉膛的下端敞开。
6.根据权利要求1所述的分体式热震炉,其特征在于:炉膛外设有固定安装层、保护层和保温层,加热元件通过固定安装层安装在下炉膛外面,保护层和保温层依次包覆在加热元件的外面;加热元件的上下两端套有保护罩。
7.根据权利要求7所述的分体式热震炉,其特征在于:所述加热元件是电阻丝、硅碳棒、硅钼棒中的一种。
8.根据权利要求2所述的分体式热震炉,其特征在于:所述下炉膛从开有凹槽处分为上下两部分,上下两部分对接在一起。
9.一种抗热震性实验装置,包括分体式热震炉、电器控制箱、热电偶和冷却介质容器,其特征在于:所述热震炉为权利1-7中任一项所述的热震炉,冷却介质容器位于下炉膛下端开口的下方。
10.根据权利要求9所述的抗热震性实验装置,其特征在于:所述冷却介质容器中部设置弹性织物网兜。
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