CN108344764A - 低温高真空复合加热台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低温高真空复合加热台。该石英底座装设在真空保护罩内且试样样品置放石英底座上，该加热台能通过热传导加热试样样品。该真空保护罩上设有开口，该真空保护罩盖连接在真空保护罩上，该真空保护罩盖上设有可视窗。该四通管的第一端口接通真空保护罩，该放气阀接在第二端口和真空计之间，该第一控制阀接在第三端口和保护气体储气罐之间，该第二控制阀接在第四端口和控制系统之间，该控制系统接有抽气管道，该抽气管道接通真空泵和分子泵。它具有如下优点：能在低温区域(600℃以下)精确控制加热温度，能根据需要选择在真空环境下加热实验或通有惰性保护气体环境下加热实验。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热设备领域，尤其涉及一种用于加热钎焊金刚石的低温高真空复合加热台。
背景技术
在钎焊金刚石工具领域，由于金刚石钎焊焊料多为高元、高熔点的合金，以至于目前用于制备钎焊金刚石工具的设备多为高温钎焊炉或者是管式炉。近年来越来越多研究人员开始关注钎焊金刚石工具的品质，以期制备高端优良的钎焊金刚石工具。为了降低金刚石热损伤，低温钎焊金刚石的研究越来越热。然而，现有制备钎焊金刚石工具的设备对于研究人员来说存在有如下不足：其一，现有制备钎焊金刚石工具的设备大多使用高温热电偶，其结果是在高温区域，热电偶温控精度比较准确，然而在低温区域特别是450℃以下区域温控不准；其二，对于管式炉来说，由于石英管为圆形，实验装样非常麻烦；其三，少有观察窗口，难以观察到金刚石工具的钎焊情况。因此随着低温钎焊金刚石工具研究的开展，迫切需要高真空度，低温(600℃以下)温控准确、带可视窗的加热设备。
发明内容
本发明提供了低温高真空复合加热台，其克服了背景技术中高温钎焊炉或者管式炉所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
低温高真空复合加热台，包括加热台(1)、石英底座(2)、真空保护罩(4)、四通管(6)、真空计(7)、放气阀(8)、第一控制阀(9)、装有保护气体的保护气体储气罐(12)、第二控制阀(13)、控制系统(16)、真空泵(17)、抽气管道(18)、分子泵(19)和真空保护罩盖(20)；该石英底座(2)装设在真空保护罩(4)内且试样样品(3)置放石英底座(2)上，该加热台(1)和石英底座(2)连接以使加热台(1)能通过热传导加热试样样品(3)；该真空保护罩(4)上设有开口，该真空保护罩盖(20)能打开或关闭以密封开口地连接在真空保护罩(4)上，该真空保护罩盖(20)上设有可视窗(21)；该四通管(6)具有的四个端口分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；该第一端口接通真空保护罩(4)，该放气阀(8)接在第二端口和真空计(7)之间，该第一控制阀(9)接在第三端口和保护气体储气罐(12)之间，该第二控制阀(13)接在第四端口和控制系统(16)之间，该控制系统(16)接有抽气管道(18)，该抽气管道(18)接通真空泵(17)和分子泵(19)。
还包括变径管(5)，该变径管(5)接在四通管(6)的第一端口和真空保护罩(4)之间。
还包括保护气体管道(11)，该保护气体管道(11)接在第一控制阀(9)和保护气体储气罐(12)之间，该保护气体管道(11)上设有第一波纹管(10)。
还包括真空管道(14)，该真空管道(14)接在第二控制阀(13)和控制系统(16)之间，该真空管道(14)上设有第二波纹管(15)。
该加热台(1)的最高加热温度为450℃-600℃。
该真空保护罩(4)材料为不锈钢，该开口设在真空保护罩(4)顶部，该可视窗(21)采用石英可视窗(21)。
该加热台(1)具有加热板，该加热板位于真空保护罩(4)之内且通过热传导加热试样样品(3)。
该加热台(1)位于真空保护罩(4)之内。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
上述的低温高真空复合加热台的加热方法，该方法能选择保护气体加热方法和真空加热方法；
若需要进行真空环境实验，则采用真空加热方法，它包括：
打开真空保护罩盖(20)，将试样样品(3)放在石英底座(2)上，关闭真空保护罩盖(20)；
关闭第一控制阀(9)，打开第二控制阀(13)，打开控制系统(16)，先利用真空泵(17)抽取真空，接着利用分子泵(19)抽取真空，经过两级抽取之后，使真空保护罩(4)内达到0.0004帕的超低真空度；
打开加热台(1)工作按钮，设定实验温度，进行实验；
若需要进行通保护气体环境实验，则保护气体加热方法，它包括：
打开真空保护罩盖(20)，将试样样品(3)放在石英底座(2)上，关闭真空保护罩盖(20)；
打开第一控制阀(9)，关闭第二控制阀(13)，打开保护气体储气罐(12)阀门，使保护气体充入真空保护罩(4)；
打开加热台(1)工作按钮，设定实验温度，进行实验。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
包含真空保护罩、加热台、石英底座，石英底座装设在真空保护罩内且试样样品置放石英底座上，加热台和石英底座连接以使加热台能通过热传导加热试样样品，以能在低温区域(600℃以下)精确控制加热温度。该真空保护罩上设有开口，真空保护罩盖上设有可视窗，可在原位观察钎料合金的润湿铺展行为，方便试样取放。包含有四通管，四通管接真空保护罩、真空计、装有保护气体的保护气体储气罐、控制系统、真空泵、抽气管道和分子泵，第一，能根据需要选择在真空环境下加热实验或通有惰性保护气体环境下加热实验，第二，通过真空泵和分子泵能实现两级抽真空，真空度高，效率高，第三，实验装置布局合理，结构紧凑。
还包括变径管，变径管接在四通管的第一端口和真空保护罩之间，装配方便快速。
保护气体管道上设有第一波纹管，真空管道上设有第二波纹管，便于装配，降低设备的生产精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为实施例一的低温高真空复合加热台的结构示意图；
图2为实施例一的真空保护罩的俯视示意图；
图3为实施例一的真空保护罩的主视示意图；
图4为实施例二的低温高真空复合加热台的结构示意图；
图5为实施例二的真空保护罩的主视示意图；
具体实施方式
实施例一
低温高真空复合加热台，请查阅图1、图2和图3，包括加热台1、石英底座2、真空保护罩4、变径管5、四通管6、真空计7、放气阀8、第一控制阀9、保护气体管道11、装有稀有保护气体的保护气体储气罐12、第二控制阀13、真空管道14、控制系统16、真空泵17、抽气管道18、分子泵19和真空保护罩盖20。
该真空保护罩4上设有开口，该真空保护罩盖20连接在真空保护罩4上以能打开该开口以放取该试样样品3或关闭该开口以密封该开口，该真空保护罩盖20上设有可视窗21，如罩盖20设贯穿通孔，该可视窗21密封固接在该贯穿通孔。一具体结构中，该真空保护罩4材料为不锈钢，该开口设在真空保护罩4顶部，该可视窗21采用石英可视窗21。
该加热台1具有加热板和支撑部分，该真空保护罩4设在支撑部分之上，该加热板和石英底座2装设在真空保护罩4内且试样样品3置放在石英底座2上(位于真空保护罩4内)。该加热板通过热传导加热试样样品3，如加热板位于石英底座2之下，通过加热板加热试样样品3。该加热台1的最高加热温度为450℃-600℃。
该四通管6具有的四个端口分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口。该变径管5接在四通管6的第一端口和真空保护罩4之间，该变径管5如为KF标准变径管。该放气阀8接在四通管6的第二端口和真空计7之间。该第一控制阀9接在四通管6的第三端口和保护气体管道11之间，该保护气体管道11接在第一控制阀9和保护气体储气罐12之间，该保护气体管道11上设有第一波纹管10。该第二控制阀13接在四通管6的第四端口和真空管道14之间，该真空管道14接在第二控制阀13和控制系统16之间，该控制系统16接通有抽气管道18，该抽气管道18接通有真空泵17和分子泵19，该真空管道14上设有第二波纹管15。其中：该真空泵17如为双极旋片真空泵，该分子泵如为KYKY分子泵。
该低温高真空复合加热台能选择保护气体加热方法和真空加热方法，采用本方法的实验方法简单，实验效率高，准确率高。
如图1所示，若需要进行真空环境实验，则采用真空加热方法，它包括：打开真空保护罩盖20，将试样样品3放在石英底座2上，关闭真空保护罩盖20；关闭第一控制阀9，打开第二控制阀13，打开控制系统16，先利用双极旋片真空泵17抽取真空，待真空度到一定程度的时候，如0.0052帕，接着利用KYKY分子泵19抽取真空，经过两级抽取之后，使钎焊实验环境达到0.0004帕的超低真空度；打开加热台1工作按钮，设定实验温度，在真空环境内进行加热实验；
如图1所示，若需要进行通保护气体环境实验，则保护气体加热方法，它包括：打开真空保护罩盖20，将试样样品3放在石英底座2上，关闭真空保护罩盖20；打开第一控制阀9，关闭第二控制阀13，打开稀有保护气体储气罐12阀门，使保护气体充入真空保护罩4；打开加热台1工作按钮，设定实验温度，在保护气体内进行加热实验。
实施例一的具体结构中：该气体保护罩4、放气阀8、第一控制阀9、第一波纹管10、第二控制阀13和第二波纹管15的接头例如采用KF25的KF真空法兰接头(下称第一法兰接头)，该第一法兰接头接口长度如为20-40毫米，该第一法兰接头采用卡箍紧箍；该KF标准变径管5的接头例如为KF16—KF25或KF25—KF40的KF真空法兰接头(下称第二法兰接头)，该第二法兰接头内径如为16—25或25—40毫米，该第二法兰接头采用卡箍紧箍。
实施例二
低温高真空复合加热台，请查阅图4和图5，它与实施例一不同之处在于：该加热台1整体位于真空保护罩4之内。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (9)
1.低温高真空复合加热台，其特征在于：包括加热台(1)、石英底座(2)、真空保护罩(4)、四通管(6)、真空计(7)、放气阀(8)、第一控制阀(9)、装有保护气体的保护气体储气罐(12)、第二控制阀(13)、控制系统(16)、真空泵(17)、抽气管道(18)、分子泵(19)和真空保护罩盖(20)；该石英底座(2)装设在真空保护罩(4)内且试样样品(3)置放石英底座(2)上，该加热台(1)和石英底座(2)连接以使加热台(1)能通过热传导加热试样样品(3)；该真空保护罩(4)上设有开口，该真空保护罩盖(20)能打开或关闭以密封开口地连接在真空保护罩(4)上，该真空保护罩盖(20)上设有可视窗(21)；该四通管(6)具有的四个端口分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；该第一端口接通真空保护罩(4)，该放气阀(8)接在第二端口和真空计(7)之间，该第一控制阀(9)接在第三端口和保护气体储气罐(12)之间，该第二控制阀(13)接在第四端口和控制系统(16)之间，该控制系统(16)接通有抽气管道(18)，该抽气管道(18)接真空泵(17)和分子泵(19)。
2.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：还包括变径管(5)，该变径管(5)接在四通管(6)的第一端口和真空保护罩(4)之间。
3.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：还包括保护气体管道(11)，该保护气体管道(11)接在第一控制阀(9)和保护气体储气罐(12)之间，该保护气体管道(11)上设有第一波纹管(10)。
4.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：还包括真空管道(14)，该真空管道(14)接在第二控制阀(13)和控制系统(16)之间，该真空管道(14)上设有第二波纹管(15)。
5.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：该加热台(1)的最高加热温度为450℃-600℃。
6.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：该真空保护罩(4)材料为不锈钢，该开口设在真空保护罩(4)顶部，该可视窗(21)采用石英可视窗(21)。
7.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：该加热台(1)具有加热板，该加热板位于真空保护罩(4)之内且通过热传导加热试样样品(3)。
8.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台，其特征在于：该加热台(1)位于真空保护罩(4)之内。
9.根据权利要求1所述的低温高真空复合加热台的加热方法，其特征在于：该方法能选择真空加热方法和保护气体加热方法；
若需要进行真空环境实验，则采用真空加热方法，它包括：
打开真空保护罩盖(20)，将试样样品(3)放在石英底座(2)上，关闭真空保护罩盖(20)；
关闭第一控制阀(9)，打开第二控制阀(13)，打开控制系统(16)，先利用真空泵(17)抽取真空，接着利用分子泵(19)抽取真空，经过两级抽取之后，使真空保护罩(4)内达到0.0003-0.0005帕的超低真空度；
打开加热台(1)工作按钮，设定实验温度，进行实验；
若需要进行通保护气体环境实验，则保护气体加热方法，它包括：
打开真空保护罩盖(20)，将试样样品(3)放在石英底座(2)上，关闭真空保护罩盖(20)；
打开第一控制阀(9)，关闭第二控制阀(13)，打开保护气体储气罐(12)阀门，使保护气体充入真空保护罩(4)；
打开加热台(1)工作按钮，设定实验温度，进行实验。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180731 |