CN111965077A - 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备 - Google Patents

一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111965077A
CN111965077A CN202010832059.2A CN202010832059A CN111965077A CN 111965077 A CN111965077 A CN 111965077A CN 202010832059 A CN202010832059 A CN 202010832059A CN 111965077 A CN111965077 A CN 111965077A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic
welding
diffusion
vertical
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010832059.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张博
李建
李万宝
王文智
吕晴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN202010832059.2A priority Critical patent/CN111965077A/zh
Publication of CN111965077A publication Critical patent/CN111965077A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N2013/003Diffusion; diffusivity between liquids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明公开了一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,包括一真空腔体,真空腔体内安装有扩散台,扩散台包括基座以及设置在基座空腔内的扩散组件,扩散组件由多个陶瓷片层层叠压而成,扩散组件包括一组固定设置的固定陶瓷片、一组能向右移动的活动陶瓷片、以及一组能左右移动的熔接陶瓷片;熔接陶瓷片组处于扩散组件的中部,且在熔接陶瓷片组的上方和下方,各个固定陶瓷片和各个活动陶瓷片一一间隔的设置;通过推动各个活动陶瓷片和熔接陶瓷片沿左右移动,实现样品的对接扩散与分切。本发明相比现有技术具有以下优点:保证了扩散质量,提高了扩散试验的精度。

Description

一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备
技术领域
本发明涉及金属熔体扩散设备技术领域,尤其涉及的是一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备。
背景技术
在液态金属中,扩散系数是描述金属原子质量传输现象的重要物理参数,一方面扩散行为与液体的动力学特征和微观结构有着密切关系,另一方面在凝固过程中,原子的扩散行为是影响凝固组织的关键因素,在一些合金体系的研究中还发现,熔体冷却过程中扩散系数的变化能够直接改变凝固组织的成分分布和微观形貌。液态金属的扩散行为与材料学、冶金化学(如凝固、偏析、腐蚀和相变等研究)和液体物理学等诸多领域紧密相关。因此,扩散系数作为描述质量传输现象的核心参数,掌握液态金属的扩散系数有助于人们了解液态金属的原子结构和原子迁移的物理本质。在过去几十年的研究中,由于液态金属的扩散系数的缺乏,扩散机制与理论尚不成熟,很大程度上归结于测量液态金属扩散系数技术的条件限制以及测量准确度低。近代研究中出现了多种测量液态金属扩散系数的方法,如长毛细管法、旋切单元法、X射线成像技术和滑动剪切技术等。长毛细管法用于液态金属扩散系数测量时,实验操作简单,易于实现,但精度不高,存在局限性,通常会有50-100%的误差。旋切单元法为克服长毛细管法中的弊端,将长管分割成为许多层片结构,通过旋转移动这些层片,可以将两扩散试样在液态时对接与分离,避免了升温和降温过程中的原子扩散对测量结果的影响;但这种技术往往结构过于复杂,装置加工与实验操作都十分困难。X射线成像技术目前主要是德国采用,国内目前还未能搭建此平台。而滑动剪切技术虽然可以避免升温过程对扩散系数的影响,但降温过程却无法控制。
在公开号为“CN103234872B”、专利名称为“一种多层平动剪切单元法测量金属熔体扩散的设备”的发明专利中,公开了一种多层平动剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,该设备在滑动剪切技术的基础上,经过扩散工作台以及滑动剪切单元等结构上的改进(比如将原本两个石墨块分割成30个小片),实现扩散开始和结束时间点上的控制,在扩散测量实验过程中能够避免加热过程和冷却收缩过程对扩散系数的影响。但该设备在具体使用时仍存在很多问题:其扩散台采用的石墨片在高温下易与某些成分样品反应,从而污染样品,影响实验结果;采用一层熔接石墨片时在样品中间易产生孔洞;炉壁温度过高以及无法准备判断样品是否完全对接等问题,这些问题均会对实验数据的精度产生影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,以期能够通过剪切单元法对金属熔体扩散系数进行精确的测量,为从事相关的金属研究及铸造提供可靠的依据。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,包括一真空腔体,所述真空腔体内设置一框架,所述框架内安装有扩散台,所述扩散台上设置有对扩散台进行加热的加热器,
所述扩散台包括基座,所述基座内设左右贯通的空腔,所述空腔内设置有扩散组件,所述扩散组件由沿左右方向延伸的多个长条状陶瓷片层层叠压而成,所述扩散组件的多个陶瓷片包括一组固定设置的固定陶瓷片、一组能向右移动的活动陶瓷片、以及一组能左右移动的熔接陶瓷片;熔接陶瓷片组包括多片熔接陶瓷片,所述熔接陶瓷片组处于扩散组件的中部,与熔接陶瓷片组上、下相邻的陶瓷片分别为第一固定陶瓷片和第二固定陶瓷片,且在熔接陶瓷片组的上方和下方,各个固定陶瓷片和各个活动陶瓷片一一间隔的设置;
在各个固定陶瓷片、各个活动陶瓷片上分别开有第一竖向通孔,在各个熔接陶瓷片上开有第二竖向通孔,在熔接陶瓷片组的顶部开有第三竖向孔,在熔接陶瓷片组的底部开有第四竖向孔,第三竖向孔与第四竖向孔相互之间不贯通;第一固定陶瓷片上在位于第一竖向通孔右侧还开有第五竖向孔,第二固定陶瓷片上在位于第一竖向通孔右侧还开有第六竖向孔,
通过移动熔接陶瓷片组以及活动陶瓷片组,从而获得如下三个不同的状态位:
预热状态位:
熔接陶瓷片组右端向右突出,此时各个熔接陶瓷片上的第二竖向通孔、第一固定陶瓷片上的第五竖向孔、第二固定陶瓷片上的第六竖向孔在同一竖直位置上对齐贯通形成熔接样品腔;各个固定陶瓷片的第一竖向通孔、各个活动陶瓷片的第一竖向通孔、熔接陶瓷片组的第三竖向孔、熔接陶瓷片组的第四竖向孔在同一竖直位置上对齐,且以熔接陶瓷片组阻隔分别形成上下同轴的上部样品腔和下部样品腔;
熔接状态位:
各个固定陶瓷片、各个活动陶瓷片保持在预热状态位上,熔接陶瓷片组向左移动直至熔接陶瓷片组左端向左突出,此时熔接陶瓷片组以各个熔接陶瓷片上的第二竖向通孔将上部样品腔和下部样品腔贯通形成熔接状态;
冷却状态位:
各个固定陶瓷片保持在熔接状态位上,各个活动陶瓷片向右移动、各个熔接陶瓷片向右移动,直至各个活动陶瓷片上的第一竖向通孔与各个固定陶瓷片上的第一竖向通孔相错位,各个熔接陶瓷片上的第二竖向通孔相错位,使得上部样品腔、下部样品腔、熔接样品腔在竖向分割为相互独立的各柱腔。
进一步的,所述真空腔体的体壁内设夹层,所述真空腔体侧壁上开有上下排布的进水口和出水口,所述进水口和出水口分别通过水管外接至冷水机,所述冷水机通过进水口向真空腔体的夹层内通入循环冷却水。
进一步的,多个所述固定陶瓷片串联在右立柱上,多个活动陶瓷片串联在左立柱上,右立柱固定安装在基座上,所述左立柱上下两端外接一个连接架,左立柱能在连接架的推动下带动各个活动陶瓷片同步向右移动。
进一步的,所述真空腔体的左右两侧分别设有两个手摇式丝杆推进装置,通过右侧的手摇式丝杆推动装置推动熔接陶瓷片组向左移动,通过左侧的手摇式丝杆推进装置推动连接架向右移动。
进一步的,所述熔接陶瓷片组包括三个熔接陶瓷片,从上往下依次为熔接陶瓷上端片、熔接陶瓷中间片、熔接陶瓷下端片,第三竖向孔开在熔接陶瓷上端片上,第四竖向孔开在熔接陶瓷下端片上。
进一步的,所述真空腔体一侧设有用于观察扩散台的透明的观察窗。
进一步的,所述真空腔体顶部通过一个顶盖密封,通过一个气动升降装置带动顶盖升降,实现顶盖的打开或关闭。
进一步的,所述扩散组件的各个陶瓷片均为氮化硼陶瓷片。
本发明相比现有技术具有以下优点:
1、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其扩散组件采用多个陶瓷片层层叠压而成,相对于石墨片而言,陶瓷片在高温下不会与样品发生反应,因此不会污染样品,提高了扩散试验的精度。此外,其熔接陶瓷片组采用多片熔接陶瓷片,相对于仅有一片熔接片而言,在很大程度上减少了对接时样品中间出现气孔的情况,而中间样品在扩散系数分析中尤为重要,因此采用多片熔接陶瓷片对于提升实验精度有很大帮助。
2、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,熔接样品腔的上下两端均与上部样品腔和下部样品腔在竖直方向上有重叠的部分,这样在后续熔接陶瓷片组向左移动至熔接状态位进行熔接扩散时,能保证对接的面均是刚刚切开的面,可很大程度上减少对接时样品中间出现气孔的情况,保证了扩散质量,从而使得后续对于扩散偶样品进行扩散系数的测量更为精确。
3、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,扩散组件由多个陶瓷片层层叠压而成,可通过推动熔接陶瓷片左右移动、以及推动各个活动陶瓷片向右移动,,从而可将扩散偶样品剪切成多个柱状小颗粒,有效避免了冷却过程中的原子扩散,使得后续对于扩散偶样品进行扩散系数的测量更为精确合理。
4、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其采用在真空腔体的夹层中通入循环冷却水的方式对扩散台进行冷却,可在扩散台处于冷却状态位时,加快样品的冷却,避免样品的氧化;同时可避免真空腔体外壁温度过高,保证了实验的安全性。
5、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其在真空腔体上设置有透明的观察窗,可方便观察在样品装配时扩散台与手摇式丝杆推进装置是否对准,同时在样品对接和分离时能够清楚的观察到手摇式丝杆推进装置是否完全将陶瓷片推到了设定的位置,极大的提升了实验的便利程度与可靠性。
6、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,在真空腔体左右两侧均设有手摇式丝杆推进装置,可在样品对接和分离时保证推杆平稳精准的推进,避免扩散台产生晃动,提升了实验的成功率。
7、本发明提供的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其通过气动升降装置带动顶盖升降,实现顶盖的打开或关闭,有效的提高了扩散台安装的便利程度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的真空腔体的结构示意图。
图3是本发明的扩散台爆炸图。
图4是本发明的扩散组件的爆炸图。
图5是本发明的熔接陶瓷片及其上下两片陶瓷片的爆炸图。
图6是本发明的扩散组件处于预热状态位的剖面图。
图7是本发明的扩散组件处于熔接状态位的剖面图。
图8是本发明的扩散组件处于冷却状态位的剖面图。
图中标号:1真空腔体,2进水口,3出水口,4冷水机,5框架,6扩散台,7观察窗,8顶盖,9气动升降装置,10基座,11真空泵组,12L型支架,13安装凹槽,14扩散组件,15温控仪,16固定陶瓷片,17活动陶瓷片,18熔接陶瓷片,19第一固定陶瓷片,20第二固定陶瓷片,21第一竖向通孔,22第二竖向通孔,23第三竖向孔,24第四竖向孔,25第五竖向孔,26第六竖向孔,27熔接样品腔,28上部样品腔,29下部样品腔,30柱腔,31右立柱,32左立柱,33连接架,34手摇式丝杆推进装置,35摇柄,36丝杆螺母机构,37推杆,38熔接陶瓷上端片,39熔接陶瓷中间片,40熔接陶瓷下端片,41中间片安装槽,42端部片安装槽。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1至图8,本实施例公开了一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,包括一真空腔体1,真空腔体1的体壁内设夹层,真空腔体1侧壁上开有上下排布的进水口2和出水口3,进水口2和出水口3分别通过水管外接至冷水机4,冷水机4通过进水口2向真空腔体1的夹层内通入循环冷却水。真空腔体1内设置一框架5,框架5内安装有扩散台6,扩散台6上设置有对扩散台6进行加热的加热器,加热器包括多个串联的加热棒。真空腔体1一侧设有用于观察扩散台6的透明的观察窗7。真空腔体1顶部通过一个顶盖8密封,通过一个气动升降装置9带动顶盖8升降,实现顶盖8的打开或关闭,气动升降装置9可采用气缸。
扩散台6包括基座10,基座10内设左右贯通的空腔。基座10由一对L型支架12相互扣合而成,两个L型支架12之间形成矩形的空腔,空腔内设置有扩散组件14。L型支架12外侧壁上开有多个轴向延伸的安装凹槽13,各个安装凹槽13中用于放置加热棒,并最终通过铁丝将加热棒和两个L型支架12捆绑固定在一起。在L型支架12的侧壁上设有小孔,用于放置热电偶进行温度测量。温控仪15用于按照设定的温度控制曲线对扩散台6进行加热、保温和降温控制。
扩散组件14由沿左右方向延伸的多个长条状陶瓷片层层叠压而成,扩散组件14的各个陶瓷片均为氮化硼陶瓷片。扩散组件14的多个陶瓷片包括一组固定设置的固定陶瓷片16、一组能向右移动的活动陶瓷片17、以及一组能左右移动的熔接陶瓷片18;熔接陶瓷片组包括多片熔接陶瓷片18,熔接陶瓷片组处于扩散组件14的中部,与熔接陶瓷片组上、下相邻的陶瓷片分别为第一固定陶瓷片19和第二固定陶瓷片20,且在熔接陶瓷片组的上方和下方,各个固定陶瓷片16和各个活动陶瓷片17一一间隔的设置。
在各个固定陶瓷片16、各个活动陶瓷片17上分别开有第一竖向通孔21,在各个熔接陶瓷片18上开有第二竖向通孔22,在熔接陶瓷片组的顶部开有第三竖向孔23,在熔接陶瓷片组的底部开有第四竖向孔24,第三竖向孔23与第四竖向孔24相互之间不贯通;第一固定陶瓷片19上在位于第一竖向通孔21右侧还开有第五竖向孔25,第二固定陶瓷片20上在位于第一竖向通孔21右侧还开有第六竖向孔26。其中,第三竖向孔23、第四竖向孔24、第五竖向孔25、第六竖向孔26可以是通孔,也可以是盲孔。
通过移动熔接陶瓷片组以及活动陶瓷片组,从而获得如下三个不同的状态位:
预热状态位:
熔接陶瓷片组右端向右突出,此时各个熔接陶瓷片18上的第二竖向通孔22、第一固定陶瓷片19上的第五竖向孔25、第二固定陶瓷片20上的第六竖向孔26在同一竖直位置上对齐贯通形成熔接样品腔27;各个固定陶瓷片16的第一竖向通孔21、各个活动陶瓷片17的第一竖向通孔21、熔接陶瓷片组的第三竖向孔23、熔接陶瓷片组的第四竖向孔24在同一竖直位置上对齐,且以熔接陶瓷片组阻隔分别形成上下同轴的上部样品腔28和下部样品腔29;此种状态参见图6所示。
熔接状态位:
各个固定陶瓷片16、各个活动陶瓷片17保持在预热状态位上,熔接陶瓷片组向左移动直至熔接陶瓷片组左端向左突出,此时熔接陶瓷片组以各个熔接陶瓷片18上的第二竖向通孔22将上部样品腔28和下部样品腔29贯通形成熔接状态;此种状态参见图7所示。
冷却状态位:
各个固定陶瓷片16保持在熔接状态位上,各个活动陶瓷片17向右移动、各个熔接陶瓷片18向右移动,直至各个活动陶瓷片17上的第一竖向通孔21与各个固定陶瓷片16上的第一竖向通孔21相错位,各个熔接陶瓷片18上的第二竖向通孔22相错位,使得上部样品腔28、下部样品腔29、熔接样品腔27在竖向分割为相互独立的各柱腔30。此种状态参见图8所示。
具体的,多个固定陶瓷片16串联在右立柱31上,多个活动陶瓷片17串联在左立柱32上,右立柱31固定安装在基座10上,左立柱32上下两端外接一个C形的连接架33,左立柱32能在连接架33的推动下带动各个活动陶瓷片17同步向右移动。各个固定陶瓷片16与右立柱31配合的安装槽为圆形槽、与左立柱32相配合的安装槽为腰形槽,各个活动陶瓷片17与右立柱31配合的安装槽为腰形槽、与左立柱32相配合的安装槽为圆形槽,各个熔接陶瓷片18两端与左立柱32和右立柱31相配合的安装槽均为腰形槽。
真空腔体1的左右两侧分别设有两个手摇式丝杆推进装置34,通过右侧的手摇式丝杆推动装置推动熔接陶瓷片组向左移动,通过左侧的手摇式丝杆推进装置34推动连接架33向右移动。其中,每个手摇式丝杆推进装置34包括摇柄35、丝杆螺母机构36、推杆37,摇柄35与推杆37之间通过丝杠螺栓机构连接,通过丝杆螺母机构36将摇柄35的旋转运动转化为推杆37的直线运动,通过转动摇柄35,即可带动推杆37左右移动。
具体的,熔接陶瓷片组包括三个熔接陶瓷片18,从上往下依次为熔接陶瓷上端片38、熔接陶瓷中间片39、熔接陶瓷下端片40,第三竖向孔23开在熔接陶瓷上端片38上,第四竖向孔24开在熔接陶瓷下端片40上。设熔接陶瓷中间片39与左立柱32相配合的安装槽为中间片安装槽41,设熔接陶瓷上端片38、熔接陶瓷下端片40与与左立柱32相配合的安装槽为端部片安装槽42,中间片安装槽41的内端与两个端部片安装槽42的内端不平齐,此种结构设计,能保证处于冷却状态位的相邻的熔接陶瓷片18上的第二竖向通孔22在竖直方向上相互错开。
采用本实施例提供的设备制备扩散样品的方法如下:
步骤一:将上部样品、下部样品和熔接样品按照扩散组件14的预热状态位分别装配于扩散组件14的上部样品腔28、下部样品腔29和熔接样品腔27和中,其中上部样品、下部品和熔接样品均由真空电弧熔炼炉吸铸而成,成分均匀且精确,均为直径1.5mm的棒状待测金属材料;将扩散组件14置于于两个L型支架12中,并在外围捆绑上加热棒,形成扩散台6。之后将扩散台6安装于真空腔体1的框架5中。调节好扩散台6的位置后,利用真空泵组11对真空腔体1进行抽真空。达到一定真空度后,按设定的工艺条件对扩散台6进行加热,使得上部样品、下部样品和熔接样品均呈熔融状态。
步骤二:利用右侧的手摇式丝杆推进装置34,向左推动熔接陶瓷片组,使得扩散组件14处于熔接状态位。由熔接陶瓷片18的第二竖向通孔22中的样品将上部样品腔28与下部样品腔29中的样品熔接,在观察窗7中观察熔接陶瓷片18是否推到设定位置,确保上部样品与下部样品在竖向对接形成扩散偶;按设定的工艺条件对扩散台6进行保温,使得上部样品与下部样品完成扩散。
步骤三:待扩散过程结束后,利用左侧的手摇式丝杆推进装置34向右推动连接架33,连接架33推动活动陶瓷片17和熔接陶瓷片18向右移动,通过观察窗7观察各活动陶瓷片17和熔接陶瓷片18是否完全被推开,确保扩散组件14处于冷却状态位。此时扩散偶在竖向上被分割成相互间隔的样品片段。在温控仪15上关闭加热电源,让扩散样品随炉冷却。待达到室温后,取出扩散台6,对扩散样品进行后续分析。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,包括一真空腔体(1),所述真空腔体(1)内设置一框架(5),所述框架(5)内安装有扩散台(6),所述扩散台(6)上设置有对扩散台(6)进行加热的加热器,其特征在于:
所述扩散台(6)包括基座(10),所述基座(10)内设左右贯通的空腔,所述空腔内设置有扩散组件(14),所述扩散组件(14)由沿左右方向延伸的多个长条状陶瓷片层层叠压而成,所述扩散组件(14)的多个陶瓷片包括一组固定设置的固定陶瓷片(16)、一组能向右移动的活动陶瓷片(17)、以及一组能左右移动的熔接陶瓷片(18);熔接陶瓷片组包括多片熔接陶瓷片(18),所述熔接陶瓷片组处于扩散组件(14)的中部,与熔接陶瓷片组上、下相邻的陶瓷片分别为第一固定陶瓷片(19)和第二固定陶瓷片(20),且在熔接陶瓷片组的上方和下方,各个固定陶瓷片(16)和各个活动陶瓷片(17)一一间隔的设置;
在各个固定陶瓷片(16)、各个活动陶瓷片(17)上分别开有第一竖向通孔(21),在各个熔接陶瓷片(18)上开有第二竖向通孔(22),在熔接陶瓷片组的顶部开有第三竖向孔(23),在熔接陶瓷片组的底部开有第四竖向孔(24),第三竖向孔(23)与第四竖向孔(24)相互之间不贯通;第一固定陶瓷片(19)上在位于第一竖向通孔(21)右侧还开有第五竖向孔(25),第二固定陶瓷片(20)上在位于第一竖向通孔(21)右侧还开有第六竖向孔(26),
通过移动熔接陶瓷片组以及活动陶瓷片组,从而获得如下三个不同的状态位:
预热状态位:
熔接陶瓷片组右端向右突出,此时各个熔接陶瓷片(18)上的第二竖向通孔(22)、第一固定陶瓷片(19)上的第五竖向孔(25)、第二固定陶瓷片(20)上的第六竖向孔(26)在同一竖直位置上对齐贯通形成熔接样品腔(27);各个固定陶瓷片(16)的第一竖向通孔(21)、各个活动陶瓷片(17)的第一竖向通孔(21)、熔接陶瓷片组的第三竖向孔(23)、熔接陶瓷片组的第四竖向孔(24)在同一竖直位置上对齐,且以熔接陶瓷片组阻隔分别形成上下同轴的上部样品腔(28)和下部样品腔(29);
熔接状态位:
各个固定陶瓷片(16)、各个活动陶瓷片(17)保持在预热状态位上,熔接陶瓷片组向左移动直至熔接陶瓷片组左端向左突出,此时熔接陶瓷片组以各个熔接陶瓷片(18)上的第二竖向通孔(22)将上部样品腔(28)和下部样品腔(29)贯通形成熔接状态;
冷却状态位:
各个固定陶瓷片(16)保持在熔接状态位上,各个活动陶瓷片(17)向右移动、各个熔接陶瓷片(18)向右移动,直至各个活动陶瓷片(17)上的第一竖向通孔(21)与各个固定陶瓷片(16)上的第一竖向通孔(21)相错位,各个熔接陶瓷片(18)上的第二竖向通孔(22)相错位,使得上部样品腔(28)、下部样品腔(29)、熔接样品腔(27)在竖向分割为相互独立的各柱腔(30)。
2.如权利要求1所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:所述真空腔体(1)的体壁内设夹层,所述真空腔体(1)侧壁上开有上下排布的进水口(2)和出水口(3),所述进水口(2)和出水口(3)分别通过水管外接至冷水机(4),所述冷水机(4)通过进水口(2)向真空腔体(1)的夹层内通入循环冷却水。
3.如权利要求1所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:多个所述固定陶瓷片(16)串联在右立柱(31)上,多个活动陶瓷片(17)串联在左立柱(32)上,右立柱(31)固定安装在基座(10)上,所述左立柱(32)上下两端外接一个连接架(33),左立柱(32)能在连接架(33)的推动下带动各个活动陶瓷片(17)同步向右移动。
4.如权利要求3所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:所述真空腔体(1)的左右两侧分别设有两个手摇式丝杆推进装置(34),通过右侧的手摇式丝杆推动装置推动熔接陶瓷片组向左移动,通过左侧的手摇式丝杆推进装置(34)推动连接架(33)向右移动。
5.如权利要求1所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:所述熔接陶瓷片组包括三个熔接陶瓷片(18),从上往下依次为熔接陶瓷上端片(38)、熔接陶瓷中间片(39)、熔接陶瓷下端片(40),第三竖向孔(23)开在熔接陶瓷上端片(38)上,第四竖向孔(24)开在熔接陶瓷下端片(40)上。
6.如权利要求1所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:所述真空腔体(1)一侧设有用于观察扩散台(6)的透明的观察窗(7)。
7.如权利要求1所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:所述真空腔体(1)顶部通过一个顶盖(8)密封,通过一个气动升降装置(9)带动顶盖(8)升降,实现顶盖(8)的打开或关闭。
8.如权利要求1所述的一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备,其特征在于:所述扩散组件(14)的各个陶瓷片均为氮化硼陶瓷片。
CN202010832059.2A 2020-08-18 2020-08-18 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备 Pending CN111965077A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010832059.2A CN111965077A (zh) 2020-08-18 2020-08-18 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010832059.2A CN111965077A (zh) 2020-08-18 2020-08-18 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111965077A true CN111965077A (zh) 2020-11-20

Family

ID=73388314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010832059.2A Pending CN111965077A (zh) 2020-08-18 2020-08-18 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111965077A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022178943A1 (zh) * 2021-02-23 2022-09-01 山东省科学院新材料研究所 一种扩散偶原位检测用自锁定式坩埚及其制备方法与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714494A (en) * 1986-12-08 1987-12-22 Aluminum Company Of America Trough shear diffusor apparatus for fluxing molten metal and method
CN103257062A (zh) * 2013-04-27 2013-08-21 合肥工业大学 一种多层平动剪切单元法测量金属熔体扩散的扩散样品制备方法
CN203164083U (zh) * 2013-03-19 2013-08-28 武汉纺织大学 一种受限空间磁场下金属扩散系数的测量装置
CN104198339A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 合肥工业大学 基于薄层扩散模型测量金属熔体扩散的设备及其应用
CN105606492A (zh) * 2015-09-08 2016-05-25 合肥工业大学 一种消除冷却过程影响的互扩散系数测量方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714494A (en) * 1986-12-08 1987-12-22 Aluminum Company Of America Trough shear diffusor apparatus for fluxing molten metal and method
CN203164083U (zh) * 2013-03-19 2013-08-28 武汉纺织大学 一种受限空间磁场下金属扩散系数的测量装置
CN103257062A (zh) * 2013-04-27 2013-08-21 合肥工业大学 一种多层平动剪切单元法测量金属熔体扩散的扩散样品制备方法
CN104198339A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 合肥工业大学 基于薄层扩散模型测量金属熔体扩散的设备及其应用
CN105606492A (zh) * 2015-09-08 2016-05-25 合肥工业大学 一种消除冷却过程影响的互扩散系数测量方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
裴立宅: "《高技术陶瓷材料》", 30 June 2015, 合肥工业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022178943A1 (zh) * 2021-02-23 2022-09-01 山东省科学院新材料研究所 一种扩散偶原位检测用自锁定式坩埚及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109211655B (zh) 一种高通量且连续快速制备合金样品的装置及方法
CN111965077A (zh) 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的设备
CN111964992A (zh) 一种丝杆推进式剪切单元法测量金属熔体扩散的扩散样品制备方法
CN116793838A (zh) 一种导热硅胶片性能检测装置及其检测方法
CN113894269B (zh) 基于悬浮熔配的金属材料双动模压力成形方法及装置
CN110763515A (zh) 连续式不同深度钢水取样器及其使用方法
CN108032016A (zh) 一种基于温度梯度对焊接残余应力预测的方法及控制设备
CN105115860A (zh) 一种基于同步辐射成像的可视化合金熔体互扩散测量方法
KR101819378B1 (ko) 용탕 샘플 채취장치
CN116021240A (zh) 一种石英舟加工工艺
CN108637030B (zh) 脆性钎料带的液态挤压成型装置
CN214041029U (zh) 金属液高温粘度的测量装置
CN111982319B (zh) 一种半导体石墨坩埚测温设备及其测温方法
CN112475321B (zh) 一种基于辅助预热系统的大型ebsm设备
CN211464331U (zh) 脆性钎料带的液态挤压成型装置
CN113008033A (zh) 可精确控制温度和气氛并快速冷淬样品的高温反应管式炉
CN118392593A (zh) 高通量制备梯度成分合金的装置及方法
CN210788637U (zh) 一种高效多功能自加热等通道挤压装置
CN111965078B (zh) 一种熔体扩散装置
CN113352248B (zh) 一种非导电陶瓷热震测试设备夹具
CN219074614U (zh) 用于质量流量计焊接的真空钎焊炉
CN215599050U (zh) 一种新型真空膨胀仪
CN211374168U (zh) 组合式快速钢水取样器
CN218836273U (zh) 一种管状材料切割定位装置
TW200821137A (en) Multi-point synchronous heat riveting machine for door plank

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: 20201120

RJ01 Rejection of invention patent application after publication