[实用新型]一种二元金属合金相图实验装置

说明书

本实用新型公开了一种二元金属合金相图实验装置，包括敞口玻璃样品管，玻璃管；所述玻璃管为一端封口结构，所述玻璃管上设置有正三棱柱，所述正三棱柱靠近玻璃管封口的一端顶面上设置有正三角锥；所述正三棱柱和正三角锥的底面三角形的高大于敞口玻璃样品管的直径。本实用新型具有（1）避免玻璃管因膨胀系数差别引起的破裂问题。（2）因为敞口玻璃样品管以及玻璃管上的三角锥设计便于水汽蒸发，没有水滴回流现象，不会引起熔融的样品附近管壁破裂，不会导致热电偶玻璃套破裂。（3）该装置成本低廉，制作简单，而且敞口玻璃样品管透明、直观性强，便于实验现象的观察和记录的有益效果。

技术领域

本实用新型属于教学实验仪器技术领域，具体涉及一种二元金属合金相图绘制实验装置。

背景技术

二元金属合金相图绘制是国内各大高校为化学类相关专业开设的物理化学实验之一，目前测绘金属相图专用样品管为特制容器，常用的有玻璃质（宽肩硬质玻璃样品管）和不锈钢质两种，两种样品管均有不同的特点：宽肩硬质玻璃样品管比不锈钢质样品管廉价，而且玻璃质透明，实验现象直观，但是存在以下问题：（1）样品凝固或者熔化时，管内的细玻璃管始终浸或固在样品里。由于玻璃管、金属、松香的膨胀系数差别大，受热或降温时，膨胀或者收缩不一致，会使样品管破裂，在平时的实验教学中，均有顶部被撑破和底部破裂的现象发生。（2）样品加热到熔融后，一直会有分解产生的水汽回滴到样品上面（或回滴到样品以上的管壁就汽化，或回滴在样品上面融化的松香上面再汽化），说明该设备的加料口仅仅起到与外界压力平衡作用，很少与外界空气有质的交换，由于回滴的水滴在高温下快速吸热汽化，且水的比热容高，体系温度应该快速下降，不仅导致样品管破裂，还可能影响实验结果。另外，不锈钢质（镍质样品管）的特点是耐高温（800℃左右），虽然解决了上述宽肩硬质玻璃样品管出现的问题，但是其不透明（直观性差），价格昂贵，高温下易被氧化损坏，容易被熔融的待测金属溶解，形成多元化合金体系，影响测绘金属相图的客观性，故不宜使用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的缺点和不足，提供一种简单实用的敞口玻璃试管代替特质的样品管来进行实验，能准确测绘金属合金相图的简易、廉价的装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种二元金属合金相图实验装置，包括敞口玻璃样品管，玻璃管；

所述玻璃管为一端封口结构，所述玻璃管上设置有正三棱柱，所述正三棱柱靠近玻璃管封口的一端顶面上设置有正三角锥；

所述正三棱柱和正三角锥的底面三角形的高大于敞口玻璃样品管的直径。

正三角锥底面三角形的高大于敞口玻璃样品管的直径保证了设置在玻璃管上的正三棱柱不会落入敞口玻璃样品管中。

本实用新型的使用方式为：

敞口玻璃样品管内盛装一定量的松香及金属样品，将下端封口的玻璃管内套装一支热电偶，并置于敞口玻璃样品管中，敞口玻璃样品管置于加热装置的炉膛内，随着温度的升高，样品温度也逐渐升高并熔融，通过套装在玻璃管中的热电偶来实时监测样品的温度，并根据样品的温度变化，最终来绘制金属合金相图。

本实用新型与现有技术相比，有如下改进及有益效果：

（1）将套装热电偶的玻璃管下端封死后置于敞口玻璃样品管中，因为该玻璃管是活动的，样品凝固或熔化时可以跟随自由移动而避免拉断或胀破，解决膨胀系数差别引起的玻璃管破裂问题。

（2）样品的中松香在加热是能分解产生部分水汽，因为敞口玻璃样品管以及玻璃管上的三角锥设计便于水汽蒸发，没有水滴回流现象，不会引起熔融的样品附近管壁破裂，不会导致热电偶玻璃套破裂。

（3）该装置成本低廉，制作简单，而且敞口玻璃样品管透明、直观性强，便于实验现象的观察和记录。

附图说明

图1为本实用新型示意图；