半熔式坩堝加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種半熔式坩堝加熱裝置，屬于坩堝應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，包括水冷箱（1）、保溫層（2）、坩堝層（3），所述的水冷箱（1）內(nèi)部設(shè)置有冷卻槽（1.1），水冷箱（1）內(nèi)還填充有保溫層（2），保溫層（2）上放置有坩堝層（3）。有益效果是：該加熱裝置對沸點(diǎn)溫度達(dá)2000℃以上的物質(zhì)有效加熱，滿足其加熱需求，同時(shí)加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，在加熱過程中有效延長了坩堝的使用壽命。
【專利說明】半熔式坩堝加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加熱裝置，特別涉及一種半熔式坩堝加熱裝置，屬于坩堝應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的坩堝多采用極耐火的材料，如粘土、石墨、瓷土、石英或較難熔化的金屬鐵等制成，因此坩堝常用于物質(zhì)的高溫加熱處理過程。在科研實(shí)驗(yàn)或工業(yè)化生產(chǎn)中，為了使某種物質(zhì)或高熔沸點(diǎn)金屬熔化、沸騰，揮發(fā)，首先要選擇熔點(diǎn)高于此種物質(zhì)或金屬沸點(diǎn)的坩堝，然后才能將其放入坩堝內(nèi)加熱、熔化、沸騰、揮發(fā)?，F(xiàn)有坩堝的熔點(diǎn)雖能達(dá)到1600°C以上，但對于某些高沸點(diǎn)(沸點(diǎn)溫度達(dá)2000°C以上)的金屬物質(zhì)，如沸點(diǎn)為5425°C的金屬鉭，仍無法滿足其加熱需求，如果采用其他高溫設(shè)備進(jìn)行加熱，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，而且普通坩堝長期處于加熱狀態(tài)，壽命較短，不利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種半熔式坩堝加熱裝置，能對高沸點(diǎn)(沸點(diǎn)溫度達(dá)2000°C以上)物質(zhì)有效加熱，滿足其加熱需求，同時(shí)加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，在加熱過程中有效延長了坩堝的使用壽命。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的一種半熔式坩堝加熱裝置，包括水冷箱、保溫層、坩堝層，所述的水冷箱內(nèi)部設(shè)置有冷卻槽，水冷箱內(nèi)還填充有保溫層，保溫層上放置有坩堝層。
[0005]進(jìn)一步的，所述的坩堝層包括數(shù)量不少于兩層的坩堝。
[0006]進(jìn)一步的，所述的坩堝層中相鄰兩層坩堝的材質(zhì)相同或不同。
[0007]進(jìn)一步的，所述的冷卻槽由兩層不銹鋼組成。
[0008]進(jìn)一步的，所述的保溫層由石墨氈組成。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010](I)半熔式坩堝加熱裝置能滿足不同熔沸點(diǎn)物質(zhì)的加熱要求，坩堝層中的被加熱物體分為沸騰區(qū)、熔化區(qū)及凝固區(qū)，即坩堝層內(nèi)的被加熱物存在明顯的溫度梯度及兩個(gè)物理相點(diǎn)，即沸點(diǎn)與熔點(diǎn)交界區(qū)，對溫度范圍為2000 °C以上的高熔沸點(diǎn)物質(zhì)可有效的進(jìn)行加熱，熔化，沸騰，揮發(fā)等工藝處理，不需使用其他結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的加熱設(shè)備完成。
[0011](2)使用半熔式坩堝加熱裝置對物質(zhì)進(jìn)行加熱時(shí)，不需向坩堝內(nèi)添加其他物質(zhì)，坩堝不與被加熱物的液相接觸，并且存在較低的溫度梯度區(qū)域，不與被加熱物發(fā)生物理與化學(xué)反應(yīng)，有效避免了產(chǎn)品的污染。
[0012](3)使用時(shí)，可以將多層相同材質(zhì)、多層不同材質(zhì)的坩堝單獨(dú)或配合使用，有效的提高了坩堝使用性能；當(dāng)使用的坩堝層中的坩堝的材質(zhì)不相同時(shí)，外層坩堝可以有效的降低內(nèi)層坩堝的熱量損失，提高能量的利用率，提高加熱效率。
[0013](4)通過在水冷箱中的冷卻槽內(nèi)通入冷卻水，對坩堝有效降溫，保證坩堝在其耐溫范圍內(nèi)，并且不會因高溫或與被加熱材料的液相接觸而引起物理或化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致對坩堝的消耗，延長了坩堝的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、水冷箱，1.1、冷卻槽，2、保溫層，3、坩堝層，4、加熱源，5、沸騰區(qū)，6、熔融
區(qū)，7、凝固區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，一種半熔式坩堝加熱裝置，包括水冷箱1、保溫層2、坩堝層3，所述的水冷箱I內(nèi)部設(shè)置有冷卻槽1.1，水冷箱I內(nèi)還填充有保溫層2，保溫層2上放置有坩堝層3。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的坩堝層3包括數(shù)量不少于兩層的坩堝，相鄰兩層坩堝的材質(zhì)相同或不同都可有效的提高坩堝使用性能；當(dāng)使用的坩堝層3中的坩堝的材質(zhì)不相同時(shí)，外層坩堝可以有效的降低內(nèi)層坩堝的熱量損失，提高能量的利用率，提高加熱效率。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，冷卻槽1.1由兩層不銹鋼組成，密閉效果好，有效對坩堝層3中靠近冷卻槽1.1的外層坩堝進(jìn)行冷卻。
[0020]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，保溫層2由石墨氈組成，保溫效果好。
[0021]實(shí)施例一
[0022]使用等離子加熱蒸發(fā)冷卻物理氣相法進(jìn)行加熱，先選定合適數(shù)量的材質(zhì)相同或不同的坩堝組成坩堝層3。如對沸點(diǎn)為5425°C的金屬鉭進(jìn)行加熱時(shí)，先選擇適合尺寸要求的鉭錠作為內(nèi)層被加熱物，然后在鉭錠外側(cè)包覆相應(yīng)尺寸的石墨坩堝，在坩堝層3外與冷卻槽1.1之間安裝石墨氈作為保溫層2，打開加熱源4進(jìn)行加熱，一段時(shí)間后，內(nèi)層坩堝中的物質(zhì)分為沸騰區(qū)5、熔融區(qū)6、凝固區(qū)7三層，根據(jù)需要從沸騰區(qū)5收集金屬蒸汽。在加熱過程中，將冷卻槽1.1內(nèi)通入冷卻水，可以有效的對外層坩堝進(jìn)行降溫，保證坩堝層3存在于低于被加熱物熔點(diǎn)的溫度梯度區(qū)域內(nèi)(低于鉭的熔點(diǎn)2996°C)，防止坩堝自身融化或與鉭發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，從而延長了坩堝的使用壽命。
[0023]使用半熔式坩堝加熱裝置時(shí)，先根據(jù)被加熱物的理化指標(biāo)與溫度梯度需要選擇坩堝層3，選定相同材質(zhì)、不同材質(zhì)的坩堝單獨(dú)或配合使用，有效的提高了坩堝使用性能。加熱中，被加熱物體分為沸騰區(qū)5、熔化區(qū)6及凝固區(qū)7，即坩堝層3內(nèi)的被加熱物存在明顯的溫度梯度及兩個(gè)物理相點(diǎn)，即沸點(diǎn)與熔點(diǎn)交界區(qū)，加熱時(shí)不需向坩堝內(nèi)添加其他物質(zhì)，坩堝不與被加熱物液相接觸，并且存在較低的溫度梯度區(qū)域內(nèi)，不與被加熱物發(fā)生物理與化學(xué)反應(yīng)，有效避免了產(chǎn)品的污染。當(dāng)使用的坩堝層3中的坩堝的材質(zhì)不相同時(shí)，外層坩堝可以有效的降低內(nèi)層坩堝的熱量損失，提高能量的利用率，提高加熱效率。通過在水冷箱I中的冷卻槽1.1內(nèi)通入冷卻水，對坩堝有效降溫，保證坩堝在其耐溫范圍內(nèi)，并且不會因高溫或與被加熱材料的液相接觸而引起物理或化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致對坩堝的消耗，延長了坩堝的使用壽命O
【權(quán)利要求】
1.一種半熔式坩堝加熱裝置，其特征在于，包括水冷箱(I)、保溫層(2)、坩堝層(3)，所述的水冷箱(I)內(nèi)部設(shè)置有冷卻槽(1.1)，水冷箱(I)內(nèi)還填充有保溫層(2)，保溫層(2)上放置有坩堝層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半熔式坩堝加熱裝置，其特征在于，所述的坩堝層(3)包括數(shù)量不少于兩層的坩堝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半熔式坩堝加熱裝置，其特征在于，所述的坩堝層(3)中相鄰兩層坩堝的材質(zhì)相同或不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半熔式坩堝加熱裝置，其特征在于，所述的冷卻槽(1.1)由兩層不銹鋼組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半熔式坩堝加熱裝置，其特征在于，所述的保溫層(2)由石墨氈組成。
【文檔編號】F27B14/14GK203629293SQ201320742337
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】趙登永, 王光杰, 舒麗紅, 彭家斌 申請人:江蘇博遷新材料有限公司