CN106521100A - 一种磁场退火炉实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁场退火炉实验装置，包括炉体、加热组件和加磁组件，加热组件和加磁组件依次环绕设置在炉体的外部，炉体为两端开口的管体，炉体的两端设置有端盖，所述炉体内部设置有炉内放料区，所述炉体为碳化硅马弗管，所述加热组件包括电阻丝、热电偶和控温仪，所述热电偶和控温仪控温共同控制所述电阻丝的温度，所述加磁组件为励磁线圈，所述励磁线圈缠绕在所述加热组件的外部。本发明中采用碳化硅马弗管作为炉体，使得炉体的加热速度快，且具有很好的耐高温效果，使得磁场退火炉实验装置的退火温度得以提高，增大了磁场退火炉实验装置的应用范围；采用在炉体外面缠绕线圈的方式，使得磁场退火炉实验装置的体积减小，降低了制造成本。

Description

一种磁场退火炉实验装置
技术领域
本发明涉及磁场退火技术领域，特别是涉及一种磁场退火炉实验装置。
背景技术
磁场退火，又叫磁场热处理，即在磁场存在的条件下对材料进行热处理，然后冷却到室温的一种处理方式。在磁场下退火，可促进其晶化，可以有效改变材料晶化过程中各种缺陷态和有序相的形成，同时磁场条件为材料合成提供了一个新的驱动能，可以改变反应物的电子自旋和核自旋，促进离子扩散，增加反应物活化，提高反应选择性，从而诱发新的物理化学变化，制备出用通常方法难以获得的新材料和新的材料性质。另外在晶体长大过程中施加磁场还可以使晶粒择优取向。因此，磁场退火已成为国际材料科学领域重要的研究课题之一。
一般地，磁场退火的磁场由永磁体提供，磁场由永磁体提供时，永磁体内用于放置退火炉体的空间很小，这就对退火炉的尺寸提出了限制，这样造成炉体的外形尺寸较大。因此，设计一种尺寸小且具有良好加热和隔热效果的磁场退火炉将具有非常有意义的实际应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、体积小、应用范围广、退火效果好的磁场退火炉实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得磁场退火炉的外形尺寸减小，降低了制造成本，并且磁场退火炉的退火温度高、保温效果好，提高了退火效果，增大了实用范围。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种磁场退火炉实验装置，包括炉体、加热组件和加磁组件，所述加热组件和所述加磁组件依次环绕设置在所述炉体的外部，所述炉体为两端开口的管体，所述炉体的两端设置有端盖，所述炉体内部设置有炉内放料区。
优选的，所述炉体为碳化硅马弗管。
优选的，所述碳化硅马弗管的内径为50-60mm，长度为700-800mm。
优选的，所述加热组件包括电阻丝、热电偶和控温仪，所述热电偶和控温仪控温共同控制所述电阻丝的温度。
优选的，所述加热组件的外部设置有隔热层。
优选的，所述加磁组件为励磁线圈，所述励磁线圈缠绕在所述加热组件的外部。
优选的，所述加磁组件内部设置有测温电偶。
优选的，还包括支座和炉内控温电偶，所述支座对所述磁场退火炉实验装置起支撑作用，所述炉内控温电偶对所述磁场退火炉实验装置进行温度测量。
优选的，所述端盖上设置有氮气进出气管。
优选的，所述端盖与所述炉体密封连接。
本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：
1、本发明提供的一种磁场退火炉实验装置中采用碳化硅马弗管作为炉体，使得炉体的加热速度快，且具有很好的耐高温效果，使得磁场退火炉实验装置的退火温度得以提高，增大了磁场退火炉实验装置的应用范围。
2、本发明提供的一种磁场退火炉实验装置中采用在炉体外面缠绕线圈的方式为磁场退火炉实验装置提供磁场，使得磁场退火炉实验装置的体积减小，降低了制造成本。
3、本发明提供的一种磁场退火炉实验装置中加热组件的温度由热电偶和控温仪共同控制，使得炉体的加热温度可控、操作简单易行，保证了温度的精确控制，提高了材料的退火效果，更好的改善材料微观组织结构和磁性能，有利于得到综合性能优良的材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明磁场退火炉实验装置的整体结构示意图；
其中，1-炉内放料区、2-炉体、3-加热组件、4-加磁组件、5-端盖、6-炉内控温电偶、7-测温电偶、8-支座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种结构简单、体积小、应用范围广、退火效果好的磁场退火炉实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得磁场退火炉的外形尺寸减小，降低了制造成本，并且磁场退火炉的退火温度高、保温效果好，提高了退火效果，增大了实用范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种磁场退火炉实验装置，包括炉体2、加热组件3和加磁组件4，所述加热组件3和所述加磁组件4依次环绕设置在所述炉体2的外部，所述炉体2为两端开口的管体，所述炉体2的两端设置有端盖5，所述炉体2内部设置有炉内放料区1。
其中，加热组件3紧贴布置在炉体2的外部侧壁上，工作过程中加热组件3对炉体2进行加热，使得炉体2内的温度升高，加磁组件4为炉体2提供磁场，使得放置在炉体2内部炉内放料区1的待退火物料在均匀磁场的环境下进行退火工作。
本发明中所述炉体2为碳化硅马弗管，碳化硅马弗管具有加热快、效率高、质量好、强度高、硬度高、耐磨耐高温耐腐蚀、抗热抗震性好、导热系数大、以及抗氧化性好、节约用电等优越性能，其中，加热快的特性使得炉体2的温度能够快速的升高，提高了装置的退火效率，耐高温的特性使得炉体2的可承受温度的范围得以增大，进而使得装置的实用范围得以增大，如现有技术中的最高温度达800℃，本发明中的最高可达温度为1100℃；并且所述碳化硅马弗管的内径为50-60mm，长度为700-800mm。
本发明中所述加热组件3包括电阻丝、热电偶和控温仪，所述热电偶和控温仪控温共同控制所述电阻丝的温度，加热组件3的温度由热电偶和控温仪共同控制，使得炉体2的加热温度可控、操作简单易行，保证了温度的精确控制，提高了材料的退火效果，更好的改善材料微观组织结构和磁性能，有利于得到综合性能优良的材料。
为了使磁场退火炉实验装置中加热组件3产生热量的利用率得到提高，本发明中在加热组件3的外部设置有隔热层。
本发明中加磁组件4包括环绕设置的线圈，所述加磁组件4为励磁线圈，所述励磁线圈缠绕在所述加热组件3的外部，采用在炉体2外面缠绕线圈的方式为磁场退火炉实验装置提供磁场，使得磁场退火炉实验装置的体积减小，降低了制造成本。并且为了延长加磁组件4的使用寿命，确保加磁组件4的内部温度在安全范围内，本发明中在加磁组件4内部设置有测温电偶7，对加磁组件4的内部温度进行测量。此外，所述加磁组件4的长度可以放到600mm长，外径可根据要求的磁场值大小最终确定；同时，根据实际设计的加磁绕组所需电流，确定直流电源参数，进而确定电源的选用。
本发明所公开的磁场退火炉实验装置中还包括支座8和炉内控温电偶6，所述支座8对所述磁场退火炉实验装置起支撑作用，所述炉内控温电偶6对所述磁场退火炉实验装置进行温度测量，进一步的，炉内控温电偶6与加热组件3电连接，当炉内的温度达到或者超过炉内控温电偶6的预设温度阈值时，炉内控温电偶6控制加热组件3停止加热工作，当炉内的温度低于炉内控温电偶6的预设温度阈值时，炉内控温电偶6控制加热组件3继续加热工作。
本发明中所述端盖5上设置有氮气进出气管，所述端盖5与所述炉体2通过密封条密封连接。
此外，除炉体2部分外，还需要一个电源柜，用于安装进线总开关，加热用固态继电器，控温仪、显示仪等，电源柜可以在和炉体2放在同一平台上，便于操作。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种磁场退火炉实验装置，其特征在于，包括炉体、加热组件和加磁组件，所述加热组件和所述加磁组件依次环绕设置在所述炉体的外部，所述炉体为两端开口的管体，所述炉体的两端设置有端盖，所述炉体内部设置有炉内放料区。
2.根据权利要求1所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述炉体为碳化硅马弗管。
3.根据权利要求2所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述碳化硅马弗管的内径为50-60mm，长度为700-800mm。
4.根据权利要求1所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述加热组件包括电阻丝、热电偶和控温仪，所述热电偶和控温仪控温共同控制所述电阻丝的温度。
5.根据权利要求4所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述加热组件的外部设置有隔热层。
6.根据权利要求1所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述加磁组件为励磁线圈，所述励磁线圈缠绕在所述加热组件的外部。
7.根据权利要求6所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述加磁组件内部设置有测温电偶。
8.根据权利要求1所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，还包括支座和炉内控温电偶，所述支座对所述磁场退火炉实验装置起支撑作用，所述炉内控温电偶对所述磁场退火炉实验装置进行温度测量。
9.根据权利要求1所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述端盖上设置有氮气进出气管。
10.根据权利要求9所述的磁场退火炉实验装置，其特征在于，所述端盖与所述炉体密封连接。
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