CN2220069Y - 双温箱腐蚀试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于研究材料在可凝性气体中腐蚀行为的双温箱腐蚀试验装置。其特征是高温箱为电热箱，用以控制试验温度，低温箱为温差电致冷器，用以控制介质压力，试验容器是由双H形试管，细颈过渡管和冷凝管组成，通过调节致冷器电流，控制致冷器内致冷阱温度，即控制冷凝管温度达到控制介质饱和蒸汽压，可用于各种可凝性气体中的材料腐蚀试验研究。具有试验条件控制严格，参数可单独调节、操作方便、安全可靠优点。

Description

双温箱腐蚀试验装置

本实用新型涉及一种用于研究材料在可凝聚性的气体中腐蚀行为的试验装置。

在铀同位素分离的生产和科研中广泛使用的工作介质六氟化铀是一种可凝聚性气体，又具有极强的活动性，与大多数有机物和金属都能发生反应。所以研究各种材料在六氟化铀中的腐蚀行为是一个重要的课题。它要求腐蚀试验装置既能严格控制试验条件，又可单独调节参数变化，而且操作简单、安全可靠。然而使用现有的腐蚀试验装置如干燥箱、湿温箱、盐雾箱等都不能满足上述要求。国外资料曾报导过使用双温箱腐蚀试验装置，但未见有定型产品。从所见到的原理性示意图看，它包括高温箱、低温箱、位于两箱内的试验容器及相应的辅助设备，高温箱一般为电加热式烘箱，但低温箱却不相同，有的用冰块或盐水循环致冷系统，虽然价廉，但温度控制不准、体积大、操作麻烦。有的采用致冷机，但体积大、有震动，价格也高。

本实用新型的目的是提供一种适于可凝聚性气体、既能严格控制试验条件，又可单独调节参数变化、操作简单、安全可靠的双温箱腐蚀试验装置。

本实用新型是这样实现的：一种双温箱腐蚀试验装置，它包括一个用于控制试验温度的高温箱，一个设在高温箱底部与其隔热连接的用于控制试验介质压力的低温箱，以及设在高温箱和低温箱内的密闭试验容器，其中，所说的低温箱为一温差电致冷器，它包括一个金属芯体和相间贴在芯体侧壁上的N型和P型半导体致冷片，芯体的上部开有纵向致冷阱，阱内充有致冷剂；所说的密闭试验容器是由位于高温箱内连通的双H型试管、位于致冷阱内的冷凝管和位于高温箱底部隔热层中与双H型试管和冷凝管连通的薄壁细颈过渡管组成。双H型试管两侧的支管的顶端设有金属刀口密封塞，双H型试管中央的通气管上设有阀门及充气管和排气管，在排气管上安装有压力传感器，过渡管外套有绝热保护套。

本实用新型中，高温箱为电热鼓风干燥箱，用以控制试验温度。低温箱为温差电致冷器，用以控制试验介质的压力。试验容器是由双H型试管、过渡管和冷凝管，以装载试样和试验介质。而双H型试管和冷凝管分别处于高温区和低温区内，高温箱底部有厚隔热层，过渡管颈细、壁薄具有足够大的热阻，冷凝管又处于致冷剂中，致冷剂温度均匀稳定，使得高温箱和低温箱之间热干扰小，双H型试管和冷凝管分别有一稳定的高温区和低温区。通过调节致冷器的电流，控制致冷阱的温度，即控制冷凝管的温度以控制试验容器内介质饱和蒸汽压。在一定温度下，在密闭的容器中介质的饱和蒸汽压有恒定值。试验中如因化学反应气相介质有所消耗时，冷凝管内的冷凝介质会直接变成蒸汽，以维持气相介质压力不变。试验过程中试验介质被封闭在试验容器内，不会逸出，无污染。使用温差电致冷器无震动。所以本实用新型的优点是能严格控制试验温度和介质压力等试验条件，又能通过高温箱调节温度变化，通过调节致冷器电流调节介质压力变化，而且操作简单，安全可靠。

现结合附图和实施例对本实用新型做具体描述：

图1为双温箱腐蚀试验装置结构示意图；

图2为双温箱腐蚀试验装置使用实施例示意图。

如图1所示，一种双温箱腐蚀试验装置，它包括一个用于控制试验温度的高温箱23，一个设在高温箱23底部与其隔热连接的用于控制试验介质压力的低温箱13，以及设在高温箱23和低温箱13内的密闭试验容器30。其中，所说的低温箱13为一温差电致冷器，它包括一个长方形铸铝的芯体和相间贴在芯体四壁的H型和P型半导体致冷片。芯体的上部开有纵向致冷阱11，阱11内充有致冷剂12。所说的密闭试验容器30是由位于高温箱23内的双H型试管7、位于致冷阱11内的冷凝管10和位于高温箱23低部隔热层内的薄壁细颈过渡管8组成。双H型试管7两侧的支管顶端设有金属刀口密封塞6，双H型试管7中央的通气管上设有阀门5，及充气管22和排气管2，在排气管2上设有压力传感器3，过渡管8外套有隔热保护套9。

在本实施例中，高温箱23为电热式烘箱，其底部为100mm厚的玻璃纤维石棉隔热层，其上开有孔道可以让冷凝管10通过。高温箱23的四壁和顶部均为相同材料的保温层，保温层往里有一连通的加热室，由电阻丝加热，并用鼓风机产生循环，使热量由四壁和顶部内侧板的孔中吹入高温箱23内腔。高温箱23上还设有导电温度计24和温度计25，导电温度计24与电子继电器连接，以自动控制高温箱23内的试验温度。侧面面板上设有DWT-702温控仪18，用以控制温差电致冷器13温度，其上所用的N型半导体致冷片为B12Te3—812Se3，P型半导体致冷片为B12Te3-Sb2Te3。面板上分别设有致冷器电压表21和电流表19，用以控制调节致冷器13的电流，以控制致冷阱11、致冷剂12和冷凝管10的温度，进而控制试管7内工作介质的压力。面板上还设有电源控制开关14，电源指示灯15，工作状态指示灯16、17和计时装置20。密闭试验容器30由1Cr18N19Ti制成。其中双H型试管7的直径为45mm，高250mm；冷凝管10直径为25mm，高250mm；过渡管8直径为12mm，高50mm，壁厚2mm。密闭试验容器30的个数依试验需要设置。致冷剂12为变压器油，它凝固点低，导热性和绝缘性好。试验所用工作介质是可凝聚性的气体，如六氟化铀、水蒸气、四氯化碳、碘化氢或二氧化氮。

图2为本实用新型使用实施例示意图。进行材料腐蚀实验时，将试样装入双H型试管7两侧的支管内，并用金属刀口密封塞6密封，关闭供料瓶29和氮气瓶28的阀门，打开阀门5和截止阀4，用真空机组27对试验容器30抽真空，真空机组27上连有真空计26，然后关闭截止阀4，打开供料瓶29阀门，在致冷条件下向试验容器30内充入经净化后的可凝性腐蚀气体，过量的气体将凝聚在冷凝管10内，关闭供料瓶29的阀门和高温箱23的门，即可进行试验。利用高温箱23的温控装置24、25可以测量控制实验温度，利用压力传感器3和压力计1可测量实验容器30内介质饱和蒸汽压，调节制冷器电流来控制实验容器30内的饱和蒸汽压。实验完毕，把介质回收到供料瓶29。打开氮气瓶28的阀门，向试验容器30内吹入纯氮气，然后关闭阀门5，将试验容器30连同试样移出，放入手套箱进行拆样测量、观察。

本实用新型中高温箱工作温度：室温～250℃，控温精度±1℃；低温箱工作温度：室温～30℃，控温精度±0.5℃。利用本实用新型可以测腐蚀前后样品的重量变化，强度变化和全相组织变化，可直接测试材料的腐蚀速率等参数。

Claims (1)

1、一种双温箱腐蚀试验装置，它包括一个高温箱(23)、一个设在高温箱(23)底部与其隔热连接的低温箱(13)，以及设在两箱(23)和(13)间的密闭试验容器(30)，其特征在于所说的低温箱(13)为一温差电致冷器，它包括一个金属芯体和相间贴在芯体侧壁的N型和P型半导体致冷片，芯体的上部开有纵向致冷阱(11)，阱(11)内充有致冷剂(12)，所说的密闭试验容器(30)是由位于高温箱(23)内的双H型试管(7)、位于致冷阱(11)内的冷凝管(10)和位于高温箱(23)底部隔热层内的薄壁细颈过渡管(8)组成，双H型试管(7)两侧的支管上端设有金属刀口密封塞(6)，双H型试管(7)中央的通气管上设有阀门(5)及充气管(22)和排气管(2)，在排气管(2)上安装有压力传感器(3)，过渡管(8)外套有隔热保护套(9)。