JPS5830701B2 - 電気炉 - Google Patents
電気炉Info
- Publication number
- JPS5830701B2 JPS5830701B2 JP52119326A JP11932677A JPS5830701B2 JP S5830701 B2 JPS5830701 B2 JP S5830701B2 JP 52119326 A JP52119326 A JP 52119326A JP 11932677 A JP11932677 A JP 11932677A JP S5830701 B2 JPS5830701 B2 JP S5830701B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- electric furnace
- electrode body
- conductive fluid
- reaction chamber
- 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.)
- Expired
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、発熱手段に特別の工夫を凝らした電気炉に
関する。
関する。
炉体内に立設した発熱体の上下端部へ電極を取りつげ、
ジュール熱の発生と共に増大する発熱体の膨張を逃がす
ために、電極自体を長手方向へ滑らかに移動自在となる
ように構成した従来の電気炉は、移動する側の電極の保
持部の機密性を充分に図ることができなＬ・ので、炉体
内を真空、高圧、或いは特定のガス雰囲気とすることが
困難であると共に二発熱体が電極を押ピて膨張する関係
上、この荷重により発熱体が変型してしまうという問題
があった。
ジュール熱の発生と共に増大する発熱体の膨張を逃がす
ために、電極自体を長手方向へ滑らかに移動自在となる
ように構成した従来の電気炉は、移動する側の電極の保
持部の機密性を充分に図ることができなＬ・ので、炉体
内を真空、高圧、或いは特定のガス雰囲気とすることが
困難であると共に二発熱体が電極を押ピて膨張する関係
上、この荷重により発熱体が変型してしまうという問題
があった。
この発明は、これらの問題点を解決したもので図面に依
れば、１は吸気管１ａ、排気管１゛ｂを取りつげた例え
ばステンレス製の電気炉体であり、この電気炉体１内に
圧力調節容器２が収納されている。
れば、１は吸気管１ａ、排気管１゛ｂを取りつげた例え
ばステンレス製の電気炉体であり、この電気炉体１内に
圧力調節容器２が収納されている。
この圧力調節容器２はＡｌ２Ｏ２のような非導電性の材
料で作られた上下開放の円筒状のもので、その上部には
側面凸型の電極体２ａを捻子着し、その下部に大径部イ
と小径部口から成る側面凸型の移動電極体２ｂを機密が
っ摺動可能に押入させて成る。
料で作られた上下開放の円筒状のもので、その上部には
側面凸型の電極体２ａを捻子着し、その下部に大径部イ
と小径部口から成る側面凸型の移動電極体２ｂを機密が
っ摺動可能に押入させて成る。
かくして生じた圧力調節容器２内の反応室３内には、電
極体２ａに固着された、例えば黒鉛製中空の発熱体４が
同心状に垂設されており、電極体２ａには電気炉体１を
貫通して延びた内部に冷却水を流通させる構造の導電管
５ａが接続されている。
極体２ａに固着された、例えば黒鉛製中空の発熱体４が
同心状に垂設されており、電極体２ａには電気炉体１を
貫通して延びた内部に冷却水を流通させる構造の導電管
５ａが接続されている。
移動電極体２ｂにも電気炉体１を貫通して延びた内部に
冷却水を流通させる構造の導電管５ｂが接続されており
、その上端面に設けた窪所２ｃ内には例えばガリウム融
液のような導電性に優れ、融点が低く、しかも温度に対
して不活性である導電性流体６が貯溜され、この導電性
流体６内部に発熱体４の自由端４ａが浸漬している。
冷却水を流通させる構造の導電管５ｂが接続されており
、その上端面に設けた窪所２ｃ内には例えばガリウム融
液のような導電性に優れ、融点が低く、しかも温度に対
して不活性である導電性流体６が貯溜され、この導電性
流体６内部に発熱体４の自由端４ａが浸漬している。
また、移動電極体２ｂの上面中央部には、ルツボ載置台
７が固着されており、このルツボ載置台７上には、内部
に被熱処理部である目的金属化合物の元素成分９を収用
したルツボ８が載置されることによって、発熱体４内部
に収納されている。
７が固着されており、このルツボ載置台７上には、内部
に被熱処理部である目的金属化合物の元素成分９を収用
したルツボ８が載置されることによって、発熱体４内部
に収納されている。
その他１０は熱電対、１１は反応室３内部を排気させ所
望の不活性ガスを導入させるための通路である。
望の不活性ガスを導入させるための通路である。
したがって、電気炉体１内部を加圧すると、その圧力は
移動電極体２ｂの大径部イの下端面を押圧し、この押圧
力は面積比の逆比によって該移動電極体２ｂの小径部口
の端面に伝わり、反応室３内は面積比に逆比例する圧力
によって加圧される。
移動電極体２ｂの大径部イの下端面を押圧し、この押圧
力は面積比の逆比によって該移動電極体２ｂの小径部口
の端面に伝わり、反応室３内は面積比に逆比例する圧力
によって加圧される。
即ち、移動電極体２ｂの大径部イと小径部口の端面の面
積比を１０：１とした場合には、電気炉体１内を１０気
圧に加圧すると反応室３内は１００気圧に加圧されるこ
とになり反応室３内にたやすく高圧ガス雰囲気を得るこ
とができる。
積比を１０：１とした場合には、電気炉体１内を１０気
圧に加圧すると反応室３内は１００気圧に加圧されるこ
とになり反応室３内にたやすく高圧ガス雰囲気を得るこ
とができる。
この点で、従来のかかる化合物の直接溶融合成用の電気
炉は、反応系を１００気圧に加圧せんとすれば電気炉体
１内全体を１００気圧に加圧しなくてはならなかったの
で、加圧までに時間を要し、かつ、この高圧力に耐え得
るよ′うに電気炉体な頑強に設計しなくてはならなかっ
たが、この電気炉によれば電気炉体１内を例えば１０気
圧に加圧するだけで反応系を１００気圧に加圧できるか
ら、高圧力を得るまでに時間を要せず、かつ、電気炉体
１をさほどに頑強に設計しなくとも良いという利点があ
る。
炉は、反応系を１００気圧に加圧せんとすれば電気炉体
１内全体を１００気圧に加圧しなくてはならなかったの
で、加圧までに時間を要し、かつ、この高圧力に耐え得
るよ′うに電気炉体な頑強に設計しなくてはならなかっ
たが、この電気炉によれば電気炉体１内を例えば１０気
圧に加圧するだけで反応系を１００気圧に加圧できるか
ら、高圧力を得るまでに時間を要せず、かつ、電気炉体
１をさほどに頑強に設計しなくとも良いという利点があ
る。
次に、発熱体４は一端部６を自由端４ａとし、この自由
端４ａを移動電極体２ｂの上面に同心状に設けた寝所２
ｃ内に貯溜させた導電性流体６内に浸漬させているので
、この導電性流体６を通して通電がなされ、昇温に基づ
（発熱体４自身の長手方向の膨張は、自由端が導電性流
体６内を移動することによって何ら無理なく逃がすこと
ができる。
端４ａを移動電極体２ｂの上面に同心状に設けた寝所２
ｃ内に貯溜させた導電性流体６内に浸漬させているので
、この導電性流体６を通して通電がなされ、昇温に基づ
（発熱体４自身の長手方向の膨張は、自由端が導電性流
体６内を移動することによって何ら無理なく逃がすこと
ができる。
また、導電性流体６にガリウム融液を用いた場合には、
ＧａＡｓ 、ＧａＰ、ＣｄＳといった化合物の融点にお
いてτ蒸発することがないので、液量が減少したり、蒸
発により目的化合物の組成に変化を及ぼす心配は全くな
い。
ＧａＡｓ 、ＧａＰ、ＣｄＳといった化合物の融点にお
いてτ蒸発することがないので、液量が減少したり、蒸
発により目的化合物の組成に変化を及ぼす心配は全くな
い。
尚、導電性流体６にガリウム融液を用いた場合には、該
ガリウム融液は、比抵抗２７．２Ｘ１０’Ωｃｍ（３０
，３゜Ｃ液体）と導電性に優れており、かつ融点が２９
．７８±０．００５°Ｃと抵いので、これを融解させた
後、移動電極体２ｂを圧力調節器２内部へ挿入させ、発
熱体４の自由端４ａを浸漬させるようにしても良いし、
移動電極体２ｂの寝所２Ｃ内へ発熱体４の自由端４ａを
押入させた後、図示してない注入手段でガリウム融液を
該寝所２Ｃ内へ注入させてやっても良い。
ガリウム融液は、比抵抗２７．２Ｘ１０’Ωｃｍ（３０
，３゜Ｃ液体）と導電性に優れており、かつ融点が２９
．７８±０．００５°Ｃと抵いので、これを融解させた
後、移動電極体２ｂを圧力調節器２内部へ挿入させ、発
熱体４の自由端４ａを浸漬させるようにしても良いし、
移動電極体２ｂの寝所２Ｃ内へ発熱体４の自由端４ａを
押入させた後、図示してない注入手段でガリウム融液を
該寝所２Ｃ内へ注入させてやっても良い。
次に、実施例では電極体２−ａ、２ｂのうち一方の２ｂ
を移動電極体としたものを示したが、これは電気炉体１
内に満たされる気体の圧力によって強制移動させられる
構造のものであるので、発熱体４の膨張を逃がすための
ものよりも電極体の移動がスムーズでなくても良い。
を移動電極体としたものを示したが、これは電気炉体１
内に満たされる気体の圧力によって強制移動させられる
構造のものであるので、発熱体４の膨張を逃がすための
ものよりも電極体の移動がスムーズでなくても良い。
したがって、電極体を移動自在としてもその機密性を充
分に図ることができるのである。
分に図ることができるのである。
他方において、電気炉体１内に圧力調節容器２を設けな
い構造のものにおいては、電極体を電気炉体１へ機密に
固着しても良いことは云うまでもない。
い構造のものにおいては、電極体を電気炉体１へ機密に
固着しても良いことは云うまでもない。
次に、この電気炉を用いてＣａＡｓ 、ＧａＰ 。
ＣｄＳといった金属間化合物を合成するには、一方にお
いて発熱体４の保護のため、他方においては金属間化合
物への不純物の混入を防ぐために、反応室３内を繰り返
えし真空排気させた後、アルゴン、窒素のような不活性
ガスを導入させてやらなくてはならないが、この排気及
び不活性ガスの導入は通路１１を介してなされる。
いて発熱体４の保護のため、他方においては金属間化合
物への不純物の混入を防ぐために、反応室３内を繰り返
えし真空排気させた後、アルゴン、窒素のような不活性
ガスを導入させてやらなくてはならないが、この排気及
び不活性ガスの導入は通路１１を介してなされる。
この際にも繰り返えし真空排気させる反応室３の容積が
極めて小さいので、時間を要しない。
極めて小さいので、時間を要しない。
また、加熱につれて、揮発性成分が示すところの、温度
の上昇と共に指数関数的に上昇する蒸気圧によって、発
熱体４内部に生ずる高圧状態は、気体が黒鉛製の発熱体
４を通過して反応室３内全体に充満するので、これによ
り発熱体４が破壊されてしまうことがない。
の上昇と共に指数関数的に上昇する蒸気圧によって、発
熱体４内部に生ずる高圧状態は、気体が黒鉛製の発熱体
４を通過して反応室３内全体に充満するので、これによ
り発熱体４が破壊されてしまうことがない。
以上詳細に説明したようにこの発明に依れば、電極体を
必ずしも移動自在に構成しなくとも発熱体の熱膨張を無
理なく逃がすことができると共に、仮に電極を移動自在
に構成したとしても、その移動手段は機密性を充分に保
持し得る構造とすることが可能であることの他、反応室
内を真空、高圧或いは任意のガス雰囲気とすることがで
き、さらに、反応室内に高温度が得やすく、導電性流体
にガリウム等の融点が低く、温度に対して不活性なもの
を用いた場合には、炉体内を高温にしても、これが蒸発
してし１つたり或いは反応室内にガス雰囲気を乱す心配
がない等々の作用効果を奏し得る。
必ずしも移動自在に構成しなくとも発熱体の熱膨張を無
理なく逃がすことができると共に、仮に電極を移動自在
に構成したとしても、その移動手段は機密性を充分に保
持し得る構造とすることが可能であることの他、反応室
内を真空、高圧或いは任意のガス雰囲気とすることがで
き、さらに、反応室内に高温度が得やすく、導電性流体
にガリウム等の融点が低く、温度に対して不活性なもの
を用いた場合には、炉体内を高温にしても、これが蒸発
してし１つたり或いは反応室内にガス雰囲気を乱す心配
がない等々の作用効果を奏し得る。
図面はこの発明を説明するために概略的に示した電気炉
の側断面図である。 １・・・・・・電気炉体、２・・・・・・圧力調節容器
、２ａ・・・・・・電極体、２ｂ・・・・・・移動電極
体、２ｃ・・・・・・寝所、３・・・・・・反応室、４
・・・・・・発熱体、６・・・・・・導電性流体、８・
・・・・・ルツボ。
の側断面図である。 １・・・・・・電気炉体、２・・・・・・圧力調節容器
、２ａ・・・・・・電極体、２ｂ・・・・・・移動電極
体、２ｃ・・・・・・寝所、３・・・・・・反応室、４
・・・・・・発熱体、６・・・・・・導電性流体、８・
・・・・・ルツボ。
Claims (1)
- １ 機密構造の電気炉本体内に上下方向から一対の電極
体を対向して設け、このうち上部の電極体へ発熱体の固
着手段を設け、上部の電極体の先端部に窪所を設け、こ
の窪所内へ例えばガリウムのような融点が低く温度に対
して不活性な導電性流体を貯溜させると共に、上部の電
極体へその一方を密着固定させた中空の発熱体の下端部
を前記導電性流体内に浸漬させ、発熱体の内部へ被熱処
理物を収納させたことを特徴とする、電気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52119326A JPS5830701B2 (ja) | 1977-10-04 | 1977-10-04 | 電気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52119326A JPS5830701B2 (ja) | 1977-10-04 | 1977-10-04 | 電気炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5453338A JPS5453338A (en) | 1979-04-26 |
| JPS5830701B2 true JPS5830701B2 (ja) | 1983-06-30 |
Family
ID=14758688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52119326A Expired JPS5830701B2 (ja) | 1977-10-04 | 1977-10-04 | 電気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830701B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234673U (ja) * | 1975-09-01 | 1977-03-11 |
-
1977
- 1977-10-04 JP JP52119326A patent/JPS5830701B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234673U (ja) * | 1975-09-01 | 1977-03-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5453338A (en) | 1979-04-26 |
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