[发明专利]用于霍普金森压杆实验的加热炉

说明书

技术领域

本发明涉及实验用高温加热设备技术领域，尤其是涉及一种用于霍普金森压杆实验的加热炉。

背景技术

高温炉是实验用的一种高温加热设备，以电加热为主，用以烧结、熔化、加热、热处理等。

高温炉大体上由炉体、电源系统、测温控温系统及相应的附属设备或装置等几部分构成。高温炉的分类方式有多种。按其作业方式,可分为周期式作业炉和连续式作业炉两大类。实验室常用的一般为周期式作业炉。按炉体的形状特点可划分为箱式炉、管式炉等。按最高工作温度,又可分为中温炉、高温炉和超高温炉等类型。高温炉的最高工作温度是炉子的一个主要技术指标,它是由加热元件决定的。而高温炉的最高工作温度和不同的炉型,又是决定其用途的关键因素。高温炉的加热元件主要有电阻丝、硅碳棒、硅钼棒，最高加热温度分别为1200℃、1400℃、1400℃。

霍普金森压杆实验用于研究材料动态力学性能，该实验常常需要材料在较高的温度下进行。而加热设备主要是电阻丝为加热元件的高温炉。实验室高温炉的加热元件一般使用的电阻丝为铁铬铝、镍铬、镍铬铁等高电阻合金丝,一般最高使用温度不超过1200℃,它们具有高电阻率,电阻温度系数小,抗氧化良好的机械加工和焊接性能，在高温下有较高强度,可以加工成各种尺寸形状，在高温下耐腐蚀性好,尤其适合在含有硫和硫化物气氛中使用,且价格低廉,适用于专用电炉,实验室电炉和各种箱式炉等。

但是由于电阻丝在高温下的易烧断特性，往往导致其最高加热温度为800℃左右，很多材料例如高温铁基合金和镍基合金，测试其高温动态力学性能时需要加热到1000℃以上，使用电阻丝高温炉很难在这样高的温度长时间保温。

发明内容

本申请的发明人认识到，硅钼棒是一种以二硅化钼为基础制成的耐高温、抗氧化、低老化的新型电阻发热元件。它的特性是在氧化气氛下加热到高温,表面能生成一层致密的石英玻璃膜,保护其不再氧化,因此具有独特的高温抗氧化性。在氧化气氛下,棒体的发热温度可达1830℃,最高使用温度为1400℃。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、可以满足霍普金森高温实验所需要的温度要求的用于霍普金森压杆实验的加热炉。

根据本发明实施例的用于霍普金森压杆实验的加热炉，包括：炉体，所述炉体内具有加热腔室；炉门，所述炉门与所述炉体相连以打开和关闭所述加热腔室；夹具，所述夹具设在所述加热腔室内；和硅钼棒，所述硅钼棒具有热端和冷端，所述热端设在所述加热腔室内且由所述夹具夹持，所述冷端穿过所述炉体延伸至外界。

根据本发明实施例的用于霍普金森压杆实验的加热炉，采用硅钼棒作为加热炉的发热元件，最高使用温度可达1400℃，可以满足霍普金森高温实验所需要的温度要求，结构简单。

另外，根据本发明上述实施例的用于霍普金森压杆实验的加热炉还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述用于霍普金森压杆实验的加热炉还包括第一隔热层和第二隔热层，所述第一隔热层布满所述炉体的内壁，所述第二隔热层布满所述炉门的内壁。

根据本发明的一个示例，所述第一隔热层和所述第二隔热层均为隔热石棉层。

根据本发明的一个示例，所述用于霍普金森压杆实验的加热炉还包括耐热砖，所述耐热砖布满所述炉体的底壁。

根据本发明的一个示例，所述耐热砖为刚玉砖。

根据本发明的一个示例，所述硅钼棒的热端构造成U形。

根据本发明的一个示例，所述U形的硅钼棒的热端竖直地被所述夹具夹持。

根据本发明的一个示例，所述U形的硅钼棒的热端为互相串联的两个。

根据本发明的一个示例，所述炉体为圆柱形炉体。

根据本发明的一个示例，所述夹具为坩埚夹具。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于霍普金森压杆实验的加热炉的示意图；和

图2是根据本发明另一实施例的用于霍普金森压杆实验的加热炉的示意图。

具体实施方式