CN109317232A - 一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法 - Google Patents

一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法 Download PDF

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张磊
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/50—Cryostats

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Abstract

本发明公开了一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法，低温杜瓦恒温仪包括深冷容器、裹设于深冷容器外部的热屏蔽腔、设于热屏蔽腔与深冷容器之间的真空间隔、通过爆炸复合法压设于深冷容器底部的导热板，导热板位于真空间隔中。通过爆炸复合法使深冷容器的底部和导热板（第二金属板）之间能够紧密结合，使结合面稳定性较高，使两者之间的热传导效果较好。

Description

一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法。
背景技术
液氮作为一种可以达到接近-200℃的深冷媒介，普遍使用于深冷处理。深冷容器底部一般通过焊接或螺栓固定的方式固定一层导热板，用于进行深冷低温实验。
深冷容器一般由不锈钢材料制成，而导热板一般由铜材料制成。在做低温实验时，导热板一般用作实验平台，因此需要保证导热板与深冷容器之间的热传导效果。深冷容器和导热板两种材料的热膨胀系数不同，采用普通的焊接方式容易导致焊接面不稳定；而采用螺栓固定的方式则会导致两种材料的接触紧密度较差。这两种固定方式对于温度的热传导均有较大的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法，深冷容器和导热板（第二金属板）之间能够紧密结合，两者之间的热传导效果较好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种低温杜瓦恒温仪，包括深冷容器、裹设于所述深冷容器外部的热屏蔽腔、设于所述热屏蔽腔与所述深冷容器之间的真空间隔、通过爆炸复合法压设于所述深冷容器底部的导热板，所述导热板位于所述真空间隔中。
优选地，所述深冷容器采用不锈钢材料制成。
优选地，所述导热板由铜材料、铝材料、银材料、金材料中的一种或一种以上制成。
优选地，所述深冷容器包括底板、焊设于所述底板上的侧板、焊设于所述侧板上的顶板，所述导热板通过爆炸复合法压设于所述底板上。
更优选地，所述深冷容器还包括连通在所述顶板上的且穿出所述热屏蔽腔的进液管。
一种低温杜瓦恒温仪的制备方法，包括以下步骤：
（1）将第一金属板铺设于第二金属板上，在所述第一金属板上放置并点燃爆炸物，所述爆炸物爆炸时产生的高压将所述第一金属板压合在所述第二金属板上形成复合板；
（2）按要求裁切所述复合板，在所述第一金属板上焊设侧板，并在所述侧板上焊设顶板以形成深冷容器，使所述第二金属板和所述顶板分别位于所述第一金属板的两侧；
（3）在所述顶板上连通进液管；
（4）用热屏蔽腔包裹所述深冷容器，使所述热屏蔽腔和所述深冷容器之间形成真空间隔，使所述进液管穿出所述热屏蔽腔，以制得所述低温杜瓦恒温仪。
优选地，所述第一金属板、所述侧板、所述顶板均采用不锈钢材料制成。
优选地，所述第二金属板由铜材料、铝材料、银材料、金材料中的一种或一种以上制成。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种低温杜瓦恒温仪及其制备方法，通过爆炸复合法使深冷容器的底部和导热板（第二金属板）之间能够紧密结合，使结合面稳定性较高，使两者之间的热传导效果较好。
附图说明
附图1为本发明装置的结构示意图。
其中：1、深冷容器；2、热屏蔽腔；3、真空间隔；4、导热板；5、底板；6、进液管。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示，上述一种低温杜瓦恒温仪，包括深冷容器1、将深冷容器1整体包裹在其内部的热屏蔽腔2、设于热屏蔽腔2内表面与深冷容器1外表面之间的真空间隔3、通过爆炸复合法压设于深冷容器1底部的导热板4，该导热板4位于真空间隔3中，即位于深冷容器1外部，用于在其表面进行深冷实验；通过在热屏蔽腔2和深冷容器1之间设置真空间隔3，能够防止热对流，同时降低热辐射，提高保温效果。
将导热板4通过爆炸复合法压设于深冷容器1底部，使两者之间能够紧密结合，使结合面稳定性较高，使两者之间的热传导效果较好。
在本实施例中，深冷容器1采用不锈钢材料制成；导热板4则由铜材料、铝材料、银材料、金材料中的一种或一种以上制成，具体选用何种材料根据实际需要来决定。
在本实施例中，深冷容器1包括底板5、焊设于底板5上的侧板、焊设于侧板上的顶板；底板5、侧板、顶板均采用不锈钢材料制成，便于同种材料之间的焊接；导热板4则通过爆炸复合法压设于底板5上。
为了便于补充液氮或液氦，深冷容器1还包括连通在顶板上的进液管6，该进液管6穿出热屏蔽腔2。
上述一种低温杜瓦恒温仪的制备方法，包括以下步骤：
（1）将第二金属板（即导热板4）铺设于地上，将第一金属板（即底板5）铺设于第二金属板上，在第一金属板上放置并点燃爆炸物，爆炸物爆炸时产生的高压和高冲击力将第一金属板紧密的压合在第二金属板上形成复合板；
（2）按要求裁切该复合板，在第一金属板上焊设侧板，并在侧板上焊设顶板以形成深冷容器1，使第二金属板和顶板分别位于第一金属板的两侧，即第二金属板位于深冷容器1的外部；
在本实施例中，第一金属板、侧板、顶板均采用不锈钢材料制成，以便于同种材料之间的焊接；第二金属板由铜材料、铝材料、银材料、金材料中的一种或一种以上制成，具有较好的导热性；
（3）在顶板上连通进液管6；
（4）用热屏蔽腔2包裹该深冷容器1，使热屏蔽腔2和深冷容器1之间形成真空间隔3，并使该进液管6穿出该热屏蔽腔2，以制得低温杜瓦恒温仪。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种低温杜瓦恒温仪，其特征在于：包括深冷容器、裹设于所述深冷容器外部的热屏蔽腔、设于所述热屏蔽腔与所述深冷容器之间的真空间隔、通过爆炸复合法压设于所述深冷容器底部的导热板，所述导热板位于所述真空间隔中。
2.根据权利要求1所述的一种低温杜瓦恒温仪，其特征在于：所述深冷容器采用不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种低温杜瓦恒温仪，其特征在于：所述导热板由铜材料、铝材料、银材料、金材料中的一种或一种以上制成。
4.根据权利要求1所述的一种低温杜瓦恒温仪，其特征在于：所述深冷容器包括底板、焊设于所述底板上的侧板、焊设于所述侧板上的顶板，所述导热板通过爆炸复合法压设于所述底板上。
5.根据权利要求4所述的一种低温杜瓦恒温仪，其特征在于：所述深冷容器还包括连通在所述顶板上的且穿出所述热屏蔽腔的进液管。
6.一种低温杜瓦恒温仪的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将第一金属板铺设于第二金属板上，在所述第一金属板上放置并点燃爆炸物，所述爆炸物爆炸时产生的高压将所述第一金属板压合在所述第二金属板上形成复合板；
（2）按要求裁切所述复合板，在所述第一金属板上焊设侧板，并在所述侧板上焊设顶板以形成深冷容器，使所述第二金属板和所述顶板分别位于所述第一金属板的两侧；
（3）在所述顶板上连通进液管；
（4）用热屏蔽腔包裹所述深冷容器，使所述热屏蔽腔和所述深冷容器之间形成真空间隔，使所述进液管穿出所述热屏蔽腔，以制得所述低温杜瓦恒温仪。
7.根据权利要求6所述的一种低温杜瓦恒温仪的制备方法，其特征在于：所述第一金属板、所述侧板、所述顶板均采用不锈钢材料制成。
8.根据权利要求6所述的一种低温杜瓦恒温仪的制备方法，其特征在于：所述第二金属板由铜材料、铝材料、银材料、金材料中的一种或一种以上制成。
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