CN205710948U - 一种复合式节能坩埚 - Google Patents
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Abstract
一种复合式节能坩埚，属于电化学仪器技术领域，所述复合式节能坩埚包括第一坩埚和第二坩埚，所述第一坩埚设置在所述第二坩埚内，所述第一坩埚的底壁与所述第二坩埚的底壁相接触，所述第一坩埚的外壁与所述第二坩埚的内壁之间存在间隙，所述第一坩埚内设有阳极，所述第二坩埚作为阴极与电源负极相连。本实用新型所述复合式节能坩埚可以有效防止阳极流出的电流通过所述第一坩埚的坩埚壁到达所述第二坩埚的坩埚壁而直接流回到阴极，使得在电解电流一定的条件下，空耗回路中的电流明显减少，通过液态阴极的电流显著增加，即在相同电解电流条件下电流的利用率更高，从而达到节能降耗的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于电化学仪器技术领域，特别是涉及一种复合式节能坩埚。
背景技术
在生产和科研活动中，常用的熔盐电解实验一般是采用单层坩埚进行的，但在使用单层坩埚进行电解实验时，阳极流出的电流有很大一部分会直接通过熔盐到达坩埚壁，进而从坩埚壁流回阴极，造成了电流的空耗，这使得电解过程中电流的效率降低，达不到良好的电解实验效果，因此，如果能有一种可以减少电流空耗的坩埚结构形式，将会在实验过程中提高电流使用效率，进而达到节约能源的目的。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种复合式节能坩埚，该复合式节能坩埚可以有效提高电解过程中的电流效率，避免了电流的空耗，达到节能降耗的目的。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种复合式节能坩埚，包括第一坩埚和第二坩埚，所述第一坩埚设置在所述第二坩埚内，所述第一坩埚的底壁与所述第二坩埚的底壁相接触，所述第一坩埚的外壁与所述第二坩埚的内壁之间存在间隙，所述第一坩埚内设有阳极，所述第二坩埚作为阴极与电源负极相连。
所述第一坩埚的底壁朝向第二坩埚的底壁设有凸起，所述第二坩埚的底壁设有与所述凸起相对应的凹槽。
所述第一坩埚与所述第二坩埚之间的间隙内填充有绝缘填充层。
所述第一坩埚的内壁贴有内衬。
所述第一坩埚与所述第二坩埚同轴设置。
所述第一坩埚的开口直径与其深度尺寸比在1:2～1:4之间。
所述第一坩埚的坩埚壁最薄处厚度为所述第一坩埚开口直径的15％～30％；所述第二坩埚的坩埚壁最薄处厚度为所述第二坩埚开口直径的15％～30％。
本实用新型的有益效果：
本实用新型复合式节能坩埚采用所述第一坩埚和所述第二坩埚套接设置，在所述第一坩埚内设有阳极，所述第二坩埚作为阴极与电源负极相连，由于所述第一坩埚的外壁与所述第二坩埚的内壁之间存在间隙，因此可以有效防止阳极流出的电流通过所述第一坩埚的坩埚壁到达所述第二坩埚的坩埚壁而直接流回到阴极，使得在电解电流一定的条件下，空耗回路中的电流明显减少，通过液态阴极的电流显著增加，即在相同电解电流条件下电流的利用率更高，从而达到节能降耗的目的。
附图说明
图1是本实用新型复合式节能坩埚的结构示意图；
图中：1-第一坩埚，2-第二坩埚，3-绝缘填充层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示，一种复合式节能坩埚，属于电化学实验仪器，在电解实验时，在第一坩埚中加入熔盐并插入阳极，第二坩埚作为阴极与电源负极相连。
本实用新型复合式节能坩埚包括第一坩埚1和第二坩埚2，第一坩埚1设置在第二坩埚2内，两者同轴设置，第一坩埚1的底壁与第二坩埚2的底壁相接触，第一坩埚1的外壁与第二坩埚2的内壁之间存在间隙，第一坩埚1内设有阳极，第二坩埚2作为阴极与电源负极相连，可以有效防止阳极流出的电流通过第一坩埚1的坩埚壁到达第二坩埚2的坩埚壁而直接流回到阴极。第一坩埚1的开口直径与其深度尺寸比在1:2～1:4之间。第一坩埚1和第二坩埚2的材质为石墨黏土或石墨。
在本实施例中，第一坩埚1的底壁朝向第二坩埚的底壁设有凸起，第二坩埚2的底壁设有与凸起相对应的凹槽，在安装时，将凸起放入凹槽内，可便于两个坩埚的定位和固定，在其他实施例中也可以不设置凸起和凹槽，使第一坩埚1的底壁与第二坩埚2的底壁直接接触。
本实施例中，第一坩埚1与第二坩埚2之间的间隙内填充有绝缘填充层3，绝缘填充层3可以起到填充支护的作用，保证第一坩埚1的稳定性，同时还能够有效防止电流通过第一坩埚1的坩埚壁直接回流到第二坩埚2坩埚壁上的阴极，在其他实施例中该间隙内也可以填充其它材料，保证第一坩埚1外壁与第二坩埚2内壁之间隔开绝缘即可。
第一坩埚1的内壁贴有内衬，本实施例中采用的是钼片作为内衬，可以防止在实验时熔盐与坩埚的材质发生反应，在其他实施例中可以采用其他材质作为内衬。
第一坩埚1的坩埚壁最薄处厚度为第一坩埚1开口直径的15％～30％，在本实施例中，第一坩埚1的底壁厚度大于其侧壁厚度，侧壁为最薄处，即第一坩埚1的侧壁厚度为其开口直径的15％～30％；第二坩埚2的坩埚壁最薄处厚度为第二坩埚2开口直径的15％～30％，第二坩埚2的底壁厚度大于其侧壁厚度，侧壁为最薄处，即第二坩埚2的侧壁厚度为其开口直径的15％～30％。
下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程。
在熔盐电解实验前，先在第一坩埚1内壁的圆周上贴上钼片，将第一坩埚1放入第二坩埚2内，将凸起对应放入凹槽中，然后在第一坩埚1和第二坩埚2的间隙中填入耐火材料作为绝缘填充层3，将金属锡作为液态阴极放入第一坩埚底部，之后在第一坩埚1中加入电解用的熔盐，并在熔盐中插入阳极，第二坩埚2作为阴极与电源负极相连，将上述装置放置于可控温的电阻炉中，并用保温材料将炉口盖住，准备进行电解实验。
在电解实验时，电流从阳极流出，通过熔盐到达液态阴极，电流在液态阴极上部电解还原金属氧化物，使得液态阴极能更多的收集电解产物，有利于整个熔盐电解实验的进行，与使用普通的单层坩埚进行电解实验相比，本实用新型的坩埚结构可以使空耗回路中的电流明显减少，电解过程的电流显著增加，从而达到了在电解电流一定的条件下提高电流效率和节能降耗的目的。
实验结束后，坩埚在电阻炉中随炉冷却，取出坩埚装置。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (7)
1.一种复合式节能坩埚，其特征在于：包括第一坩埚和第二坩埚，所述第一坩埚设置在所述第二坩埚内，所述第一坩埚的底壁与所述第二坩埚的底壁相接触，所述第一坩埚的外壁与所述第二坩埚的内壁之间存在间隙，所述第一坩埚内设有阳极，所述第二坩埚作为阴极与电源负极相连。
2.根据权利要求1所述的复合式节能坩埚，其特征在于：所述第一坩埚的底壁朝向第二坩埚的底壁设有凸起，所述第二坩埚的底壁设有与所述凸起相对应的凹槽。
3.根据权利要求1所述的复合式节能坩埚，其特征在于：所述第一坩埚与所述第二坩埚之间的间隙内填充有绝缘填充层。
4.根据权利要求1所述的复合式节能坩埚，其特征在于：所述第一坩埚的内壁贴有内衬。
5.根据权利要求1所述的复合式节能坩埚，其特征在于：所述第一坩埚与所述第二坩埚同轴设置。
6.根据权利要求1所述的复合式节能坩埚，其特征在于：所述第一坩埚的开口直径与其深度尺寸比在1:2～1:4之间。
7.根据权利要求1所述的复合式节能坩埚，其特征在于：所述第一坩埚的坩埚壁最薄处厚度为所述第一坩埚开口直径的15％～30％；所述第二坩埚的坩埚壁最薄处厚度为所述第二坩埚开口直径的15％～30％。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107723787A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-02-23 | 苏州奥趋光电技术有限公司 | 一种用于氮化铝单晶生长的多段式坩埚装置 |
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2016
- 2016-05-11 CN CN201620422229.9U patent/CN205710948U/zh not_active Expired - Fee Related
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