[发明专利]一种用于制备金属柱晶的定向退火装置及其方法

权利要求书

1.一种用于制备金属柱晶的定向退火装置，其特征在于，包括水冷模套(7)、密封管(4)和控温系统；所述水冷模套(7)的壳体中空，构成空腔，壳体外表面上分别开设与所述空腔相连通的进水口和出水口，用于冷却水的进出；水冷模套(7)的壳体上表面凹陷形成上开口的凹槽；

所述密封管(4)置于水冷模套(7)的顶部，密封管(4)的底部与所述凹槽的槽口连通且封闭；密封管(4)的侧壁下方开设进气口，顶部开设出气口，用于惰性气体的进出；所述凹槽内竖直放置有金属试棒(5)，金属试棒(5)的顶部伸入所述密封管(4)中；金属试棒(5)与凹槽之间填充有液态换热材料(9)，换热材料(9)的顶部盖设有隔热片(8)；

所述控温系统包括感应加热电源(1)、感应线圈(2)和测温仪(3)；所述感应线圈(2)套设于所述密封管(4)的外侧，用于对金属试棒(5)进行加热；密封管(4)与感应线圈(2)之间能轴向相对移动，以便使感应线圈(2)加热金属试棒(5)的不同高度部分；所述感应加热电源(1)与感应线圈(2)相连接，用于供电和调控加热温度；所述测温仪(3)设于密封管(4)的外侧，用于实时测量金属试棒(5)的温度。

2.根据权利要求1所述的定向退火装置，其特征在于，所述密封管(4)为石英材质；所述测温仪(3)为红外测温仪；所述换热材料(9)为镓铟合金；所述隔热片(8)为陶瓷材质；所述水冷模套(7)为铜材质。

3.根据权利要求1所述的定向退火装置，其特征在于，所述水冷模套(7)放置于升降平台(10)上，使水冷模套(7)、密封管(4)和金属试棒(5)构成的反应体系能一同随着升降平台(10)沿感应线圈(2)上下移动，以便使感应线圈(2)加热金属试棒(5)的不同高度部分。

4.根据权利要求1所述的定向退火装置，其特征在于，所述感应线圈(2)为单层多匝结构的圆形线圈，线圈所使用的铜管直径为6mm。

5.根据权利要求1所述的定向退火装置，其特征在于，所述测温仪(3)与所述感应加热电源(1)相连接，测温仪(3)将测定的温度实时反馈给感应加热电源(1)，使感应加热电源(1)对经过感应线圈(2)的电流大小进行实时调节，实现自动控温作用。

6.根据权利要求1所述的定向退火装置，其特征在于，所述水冷模套(7)的顶部设有台阶形卡槽，通过密封圈(6)将所述密封管(4)固定于卡槽中，使得密封管(4)与水冷模套(7)顶部的连接处封闭。