CN113275558A - 一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，包括，加热组件，用于对粉末样品封装件进行加热处理，所述加热组件具有外逸口；以及，冷却组件，用于对所述粉末样品封装件进行冷却处理，所述冷却组件位于所述外逸口下方；其中，所述粉末样品封装件能够在重力作用下从所述外逸口落入所述冷却组件。本发明结构简单，操作简单方便，电热效率高，特别适用于研发过程中少量粉末样品的热处理，能够对粉末样品实现连贯进行的快速加热和快速冷却。

Description

一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置

技术领域

本发明属于粉末样品的热处理技术领域，具体涉及到一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置。

背景技术

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种材料热加工工艺，是材料研发生产过程中经常涉及的环节。对于一些比较活泼的粉末材料，在空气环境下进行热处理会与氧气和水蒸气剧烈反应而失效。以往，人们习惯将粉末样品封入石英管中，然后将石英管装入封管机上，抽真空，通保护氩气，加热石英管壁，得到两头封闭、内含样品和氩气氛的封装石英管。然后，将封装有粉末样品的石英管放入电阻炉中进行加热，然后随炉冷却。这种方法虽然能够避免热处理过程中样品与水蒸气和氧气的接触，但是由于石英管本身的导热系数较差，壁厚较厚，无法快速传递热量，而且在快速加热和冷却过程中容易破裂造成粉末样品暴露于空气环境下而氧化损坏，因而只能用于一般的常规热处理，不能用于快速加热和冷却的极端热处理环境。在新型纳米功能材料的实验研究中，经常会涉及到对一些易氧化，易水解的少量粉末材料进行快速加热和冷却的热处理。比如，制备合成高性能镁基纳米储氢材料的过程中，需要进行快速加热和冷却的热处理。这类材料极其活泼，很容易跟空气中的水蒸气和氧气发生剧烈反应，因此，热处理过程中需要对其进行隔离保护。如何对其进行快速加热和冷却的热处理以降低研发生产成本，高效率快速获得高性能的粉末材料，是一项亟需解决的重要技术问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，包括，

加热组件，用于对粉末样品封装件进行加热处理，所述加热组件具有外逸口；以及，

冷却组件，用于对所述粉末样品封装件进行冷却处理，所述冷却组件位于所述外逸口下方；

其中，所述粉末样品封装件能够在重力作用下从所述外逸口落入所述冷却组件。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：还包括外逸组件，用于连接或分离所述粉末样品封装件；

所述外逸组件与所述粉末样品封装件连接时，所述粉末样品封装件位于所述加热组件内；所述外逸组件与所述粉末样品封装件分离时，所述粉末样品封装件在重力作用下从所述外逸口逸出。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述外逸口位于所述加热组件下方，所述外逸组件位于所述外逸口上方；

其中，所述外逸组件通过电磁铁与所述粉末样品封装件建立连接。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述加热组件包括沿纵向布置的感应加热线圈，所述感应加热线圈的下方形成所述外逸口；

所述外逸组件与所述粉末样品封装件连接时，所述粉末样品封装件位于所述感应加热线圈的轴向空间内。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述外逸组件还包括与所述电磁铁连接的电机，所述电磁铁与所述粉末样品封装件建立连接时，所述电机能够驱使所述粉末样品封装件于所述感应加热线圈内周向旋转。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述粉末样品封装件具有容置腔，粉末样品密封于所述容置腔内。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述粉末样品封装件为环形管或螺旋管，所述粉末样品封装件通过位于圆心处的磁吸件与所述电磁铁建立连接；

所述粉末样品封装件通过连接件与所述磁吸件建立连接。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述电磁铁通过悬挂件与所述连接件建立连接，所述悬挂件与所述电机的输出轴同轴连接；

其中，所述悬挂件与所述磁吸件之间相互绝缘。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述感应加热线圈的内径为20～150mm；所述环形管或螺旋管的外径为感应加热线圈内径的1/3～2/3，截面直径为2～10mm。

作为本发明用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置的一种优选方案，其中：所述冷却组件包括位于所述外逸口下方的容器，所述容器顶部开口，所述容器内充填冷却介质。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的装置结构简单，操作简单方便，安全可靠，电热效率高，生产效率高，特别适用于研发过程中少量粉末材料样品的热处理，可以实现对加热速度，加热时间，加热温度，冷却温度和冷却速度多种参数进行控制，满足各种工艺需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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它的附图。其中：

图1为本发明实施例1的热处理装置整体结构示意图。

图2为本发明实施例2中加热组件结构示意图。

图3为本发明实施例2中冷却组件结构示意图。

图4为本发明实施例3中粉末样品封装件的半剖示意图。

图5为本发明实施例4中粉末样品封装件的制备工艺过程。

图6为本发明实施例5中粉末样品封装件的结构示意图。

图7为本发明实施例6的热处理装置整体结构示意图。

图8为本发明实施例6中从连接至分离粉末样品封装件的过程示意图。

图9为本发明实施例7的热处理装置整体结构示意图。

图10为本发明实施例7中电机与粉末样品封装件连接处的结构示意图。

图11为本发明实施例8中经过热处理的纳米Mg合金粉末材料的吸放氢动力学性能曲线。

图12为本发明实施例9的热处理装置整体结构示意图。

图13为图12中移动空间内的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

如图1所示，为本发明的第一个实施例，本实施例公开了一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其包括用于对粉末样品封装件300进行加热处理的加热组件100以及用于对粉末样品封装件300进行冷却处理的冷却组件200；

其中，加热组件100具有外逸口S1，冷却组件200位于外逸口S1下方；待处理粉末样品置于粉末样品封装件300内，粉末样品封装件300能够在重力作用下从外逸口S1落入冷却组件200，从而实现连贯进行的快速加热和快速冷却的作业，全程保证高传热效率。

其中，加热组件100可以是感应加热或红外线辐射加热等常规手段，只需在加热组件100的设备底部设置一外逸口S1即可；该外逸口S1可以于设备壳体上开设，也可以由设备本身所形成，例如感应加热线圈，其纵向布置时，自然形成外逸口S1。

冷却组件200则包括冷却介质，冷却介质可以是液氮、水、导热油等冷却材料，粉末样品封装件300在重力作用下从外逸口S1落入冷却介质内，实现对粉末样品封装件300的快速冷却。

需要说明的是，先通过外力将粉末样品封装件300维持在加热组件100处，当加热至预定温度后，撤去外力，使粉末样品封装件300自由下落至冷却组件200内，对其进行快速冷却。

所述通过外力，可以是手持操作；也可以是机械设备操作，例如机械臂等具备开合动作的装置；从粉末样品封装件300的上方与粉末样品封装件300建立连接，再撤去外力即可实现。

实施例2

如图2和图3所示，该实施例不同于第一个实施例的是：加热组件100包括沿纵向布置的感应加热线圈101以及与感应加热线圈101相连的感应加热设备102，感应加热设备102可控制升温速度，加热温度和加热时间；感应加热设备102产生的交变电流从感应加热线圈101中流过，产生交变磁场，实现快速加热的目的；

其中，感应加热线圈101的内径为80mm，是铜管绕制而成的单股螺旋状线圈，感应加热线圈101的下方形成外逸口S1；

应说明的是，本实施例的感应加热设备102被放置在调平台103上，通过调节调平台103的水平度以保证感应加热线圈101呈现垂直于水平面的竖直状态。

应注意，加热时，通过外力将粉末样品封装件300置于感应加热线圈101的轴向空间内；为了实时监测温度，加热组件100还包括温度探测器104，感应加热时，温度探测器104的探测端对准粉末样品封装件300，用于探测其表面温度，实时监测温度，控制加热温度，防止过热；本实施例的温度探测器104采用的是红外温度探测器。

此外，位于感应加热线圈101的外逸口S1下方放置冷却组件200，冷却组件200包括顶部开口的容器201以及移动装置202，容器201内充填冷却介质，容器201的顶部开口需满足粉末样品封装件300落入，优选的是该顶部开口的尺寸与外逸口S1的尺寸相当，能够满足不同尺寸的粉末样品封装件300的作业；

容器201放置于移动装置202上，通过移动装置202操作容器201，便于准确的将容器201放置于外逸口S1的正下方，同时，也便于取出位于容器201内的粉末样品封装件300。

应说明的是，该移动装置202可以采用常规技术手段，例如本实施例中公开的手推车，便于实验室中使用。当然，本领域技术人员可以基于本发明的教导，采用其他形式的移动装置202，均在我方发明的保护范围内。

实施例3

如图4所示，该实施例不同于上述实施例的是：粉末样品封装件300为环形管，环形管内具有容置腔N1，环形管的外径为50mm，截面直径为4mm；该环形管的容置腔N1内封装有需要进行热处理的粉末样品，环形管的首尾通过冷焊机冷焊紧贴相连没有间隙，将粉末样品密封于容置腔N1内；

感应加热线圈101产生的交变磁场在环形管中形成涡流，继而加热粉末样品。

需要说明的是，通过外力固定粉末样品封装件300时，先于粉末样品封装件300上安装连接件302，再通过手持或机械设备与连接件302建立连接即可；优选的，连接件302沿粉末样品封装件300的周向均匀分布，通过与多个连接件302的同时连接，使粉末样品封装件300位于感应加热线圈101的轴向空间内时，粉末样品封装件300与感应加热线圈101的轴线相互平行的状态，若采用机械设备进行固定，则优选将粉末样品封装件300与感应加热线圈101同轴布置，使加热更加均匀。

实施例4

如图5所示，该实施例不同于上述实施例的是：粉末样品封装件300的环形管由金属细直管弯曲而成，先将需要热处理的粉末样品封装于金属细直管内；将装有粉末样品的金属细直管沿T型丝杆的螺纹槽进行双向盘管得到环形管，其首尾通过冷焊机冷焊紧贴相连，没有间隙。

需要说明的是，如图5所示，对于粉末样品的封装工艺，采用如下方法：

(1)对市售金属细管采用割管器进行切割获得金属细管毛坯，如图5(a)；割管器切割获得的金属细管毛坯的长度范围为50～400mm，材质类型包括不锈钢、铝、铜等，外径范围为0.4～6mm，内径范围为0.1～5.7mm，壁厚范围为0.15～1mm；

(2)对金属细管毛坯进行平口，去毛刺处理，对其一端进行挤压缩口处理，然后清洗，获得一端带有缩口的金属细管成品，如图5(b)；

(3)从未进行缩口处理的端口，塞入石英棉，通过细金属棒推至缩口附近，并轻轻压实，如图5(c)；

(4)将带有石英棉的金属细管放入手套箱中，并在缩口端套上气管，获得连接有气管的金属细管，手套箱中气氛为氩氢混合气氛；

(5)将气管的另一头与两用气泵或者单向抽气筒的进气口相连，获得连接气泵或者单向抽气筒的金属细管；

(6)将准备装填的粉末样品放入手套箱；

(7)启动气泵或者手拉抽动单向抽气筒活塞，通过金属细管的开口端吸取粉末样品，获得吸满粉末样品的金属细管，如图5(d)；

(8)拔掉气管，在未进行缩口处理的端口塞入石英棉，如图5(e)；

(9)采用割管器将缩口端未填充任何东西的多余金属细管切掉，使石英棉与金属细管的端口基本平齐，如图5(f)；

(10)采用压片机将金属细管的两端压扁，使原来的圆形截面变成一条直缝，如图5(g)；

(11)在手套箱中采用冷焊机对金属细管的两端进行焊接密封。

实施例5

如图6所示，该实施例不同于上述实施例的是：本实施例的粉末样品封装件300为螺旋管，采用与上述实施例相同的制备方法，对于已封装粉末样品的螺旋管，通过细金属丝扎紧多股金属细直管，沿周向均匀分布，再用铜箔带304将多股金属细直管缠绕在一起，也呈现出单个管环的形状，增加了一次性热处理的粉末样品量。

根据我方发明的研究，对于长度<3倍感应加热线圈内径的金属细直管，适用于制成环形管；对于长度≥3倍感应加热线圈内径的金属细直管，则适用于制成螺旋管。

将封装有粉末样品的细而长的金属细直管做成环形管或者螺旋管，一方面可以有效利用感应加热线圈101的轴向空间，另一方面可以提高加热和冷却效率，避免由于直径过小的金属细直管所产生的感应涡流过小而导致很慢的加热速度，方便一次整体加热和冷却粉末样品封装件300，还可以提高粉末样品加热的均匀度，使被加热的粉末样品温度分布均匀，避免感应加热线圈101的交变磁场产生的趋肤效应导致感应电流集中在金属细直管的局部，从而造成加热不均。

实施例6

如图7至图8所示，该实施例不同于上述实施例的是：还包括外逸组件400，外逸组件400用于连接或分离粉末样品封装件300；其中，外逸组件400与粉末样品封装件300连接时，粉末样品封装件300位于感应加热线圈101的轴向空间内；外逸组件400与粉末样品封装件300分离时，粉末样品封装件300在重力作用下从外逸口S1逸出。

需要说明的是，外逸组件400通过电磁铁401与粉末样品封装件300实现连接或分离的动作。

粉末样品封装件300通过连接件302与位于圆心处的磁吸件301相连，磁吸件301则与电磁铁401建立连接。

通电使电磁铁401拥有磁性与磁吸件301建立连接，断电后，电磁铁401失去磁性，粉末样品封装件300以及与其连接的连接件302、磁吸件301在重力作用下立即从外逸口S1逸出并落入冷却介质内。

其中，电磁铁401的线圈与时间继电器404以及直流电源405相连，通过时间继电器404控制电磁铁401的磁力存在的时间，进而控制粉末样品封装件300的加热时间。

实施例7

如图9至图10所示，该实施例不同于上述实施例的是：外逸组件400还包括与电磁铁401连接的电机402，电磁铁401与粉末样品封装件300建立连接时，电机402能够驱使粉末样品封装件300于感应加热线圈101内周向旋转。

具体的，电磁铁401通过悬挂件403与连接件302建立连接，悬挂件403与电机402的输出轴同轴连接；

其中，电机402安装于支撑架406上，通过支撑架406的调节，使电机402的输出轴沿粉末样品封装件300的轴向设置，电机402的输出轴穿过电磁铁401的线圈，同时悬挂件403同轴连接于输出轴的底部，电机402的输出轴可以自由旋转，与电磁铁401的线圈之间没有摩擦；电磁铁401的线圈靠近电机402的输出轴与悬挂件403的连接端，以保证悬挂件403有足够的磁力；电机402的输出轴是金属材质，能够导磁。

当电磁铁401的线圈通电时，电机402的输出轴将磁力导向悬挂件403，使其吸住磁吸件301，当电磁铁401的线圈断电时，悬挂件403没有磁力，导致在重力作用下，粉末样品封装件300以及与其连接的连接件302、磁吸件301在重力作用下立刻坠入冷却介质中。

电机402可以改变输出轴的旋转速度，一般旋转速度为10～50转/分，通过输出轴将旋转速度传递给悬挂件403，进而改变感应加热时粉末样品封装件300的旋转速度，使粉末材料样品实现均匀加热。

需要说明的是，悬挂件403与磁吸件301之间相互绝缘，不导电；可以采用在悬挂件403与磁吸件301的表面涂覆绝缘漆的方式使两者绝缘；也可以采用一定厚度的绝缘垫隔离悬挂件403与磁吸件301。

此外，连接件302采用金属丝，优选铜丝，金属丝的长度相等并沿粉末样品封装件300的周向均匀分布，金属丝与磁吸件301之间是导通的，参与感应加热的导电，有利于提高粉末样品封装件300的加热效率。

实施例8

本实施例针对纳米Mg合金粉末材料样品进行热处理，工艺过程如下：

(1)采用实施例4中的方法将需要热处理的纳米Mg合金粉末材料样品进行封装，获得中间装有纳米Mg合金粉末材料样品的金属细直管；

(2)将装有纳米Mg合金粉末材料样品的金属细直管沿T型丝杆的螺纹槽进行双向盘管得到环形管，将环形管的首尾通过冷焊机冷焊紧贴相连，没有间隙，得到粉末样品封装件300；粉末样品封装件300的外径为50mm，截面直径为4mm；

(3)将粉末样品封装件300通过沿周向均匀分布的四根铜丝制成的连接件302与磁吸件301均匀连接；

(4)感应加热设备102被放置在调平台103上，通过调节调平台103的水平度以保证感应加热线圈101呈现垂直于水平面的竖直状态，通过移动装置202移动装有液氮的容器201，使容器201的顶部开口正对着感应加热线圈101的下端外逸口S1；感应加热线圈101的内径为80mm，是铜管绕制而成的单股螺旋状线圈；

(5)通过时间继电器404设定电磁铁401的通电时间，并通电使悬挂件403拥有磁性；

(6)将磁吸件301与悬挂件403对中吸合，并使粉末样品封装件300自然下垂，落入感应加热线圈101的轴向空间内；

(7)电机402被放置在独立的支撑架406上，通过调节支撑架406的水平度，来间接调节粉末样品封装件300的水平度，使感应加热线圈101产生的磁力线垂直于粉末样品封装件300的水平面；

(8)将温度探测器104的探头对准粉末样品封装件300的表面；

(9)设定电机402的旋转速度为10转/分，并启动使电机402开始旋转；

(10)对感应加热设备102设定加热速度为10℃/分，最高温度300℃，恒温时间30分钟，并启动感应加热；

(11)当时间继电器404达到一个小时的设定时间，电磁铁401的磁性消失，磁吸件301与粉末样品封装件300的连接体在重力作用下，坠入容器201的液氮中，实现纳米Mg合金粉末材料样品的快速冷却；

(12)从容器201中取出粉末样品封装件300，将其放入充满氩气保护气氛的手套箱中；

(13)采用手动割管器将粉末样品封装件300的两端冷焊封头切掉，然后，其中一个开口端与两用气泵的出气口通过硅胶管相连，而另一个开口端套上采用10000目的席型网制成的圆筒，圆筒和粉末样品封装件300贴合紧密并用卡箍扎紧。然后用气泵将粉末样品从粉末样品封装件300中吹入席型网制成的圆筒中，从圆筒中获得经过热处理的纳米Mg合金粉末材料样品。

对经过热处理的纳米Mg合金粉末材料样品进行性能测试，测试结果如图11所示。由图11可知该纳米Mg合金粉末材料具有良好的吸放氢动力学性能。

实施例9

如图12至图13所示，该实施例不同于上述实施例的是：本实施例将上述各设备集成于钣金机架500内，其中，操作平台501开设有贯口，感应加热线圈101通过支架固定于贯口上方，感应加热线圈101的下端外逸口S1与贯口同轴，电机402则固定安装于感应加热线圈101上方的机架上。

贯口下方预留移动空间502，容器201通过移动装置202沿导轨503导向移动，导轨503上设置定位块504，当移动装置202移动至定位块504处时，容器201的顶部开口正对着感应加热线圈101的下端外逸口S1。

其他设置与上述实施例相同，在此不再赘述。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：包括，

加热组件(100)，用于对粉末样品封装件(300)进行加热处理，所述加热组件(100)具有外逸口(S1)；以及，

冷却组件(200)，用于对所述粉末样品封装件(300)进行冷却处理，所述冷却组件(200)位于所述外逸口(S1)下方；

其中，所述粉末样品封装件(300)能够在重力作用下从所述外逸口(S1)落入所述冷却组件(200)。

2.如权利要求1所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：还包括外逸组件(400)，用于连接或分离所述粉末样品封装件(300)；

所述外逸组件(400)与所述粉末样品封装件(300)连接时，所述粉末样品封装件(300)位于所述加热组件(100)内；所述外逸组件(400)与所述粉末样品封装件(300)分离时，所述粉末样品封装件(300)在重力作用下从所述外逸口(S1)逸出。

3.如权利要求1或2所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述外逸口(S1)位于所述加热组件(100)下方，所述外逸组件(400)位于所述外逸口(S1)上方；

其中，所述外逸组件(400)通过电磁铁(401)与所述粉末样品封装件(300)建立连接。

4.如权利要求3所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述加热组件(100)包括沿纵向布置的感应加热线圈(101)，所述感应加热线圈(101)的下方形成所述外逸口(S1)；

所述外逸组件(400)与所述粉末样品封装件(300)连接时，所述粉末样品封装件(300)位于所述感应加热线圈(101)的轴向空间内。

5.如权利要求1、2或4任一所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述外逸组件(400)还包括与所述电磁铁(401)连接的电机(402)，所述电磁铁(401)与所述粉末样品封装件(300)建立连接时，所述电机(402)能够驱使所述粉末样品封装件(300)于所述感应加热线圈(101)内周向旋转。

6.如权利要求5所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述粉末样品封装件(300)具有容置腔(N1)，粉末样品密封于所述容置腔(N1)内。

7.如权利要求1、2、4或6任一所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述粉末样品封装件(300)为环形管或螺旋管，所述粉末样品封装件(300)通过位于圆心处的磁吸件(301)与所述电磁铁(401)建立连接；

所述粉末样品封装件(300)通过连接件(302)与所述磁吸件(301)建立连接。

8.如权利要求7所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述电磁铁(401)通过悬挂件(403)与所述连接件(302)建立连接，所述悬挂件(403)与所述电机(402)的输出轴同轴连接；

其中，所述悬挂件(403)与所述磁吸件(301)之间相互绝缘。

9.如权利要求1～8中任一所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述感应加热线圈(101)的内径为20～150mm；所述环形管或螺旋管的外径为感应加热线圈(101)内径的1/3～2/3，截面直径为2～10mm。

10.如权利要求6所述的用于粉末样品的快速加热和冷却的热处理装置，其特征在于：所述冷却组件(200)包括位于所述外逸口(S1)下方的容器(201)，所述容器(201)顶部开口，所述容器(201)内充填冷却介质。

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