[实用新型]一种多温区多功能高温气氛管式炉

说明书

本实用新型公开了一种多温区多功能高温气氛管式炉，涉及管式炉技术领域，管式炉炉体内设有管状结构的加热区，各竖直石英管直立连通与水平石英管上方，水平石英管平行于加热区轴线由加热区穿过，各竖直石英管由加热区顶部穿入至加热区内；管式炉炉体顶设置各自动进给装置，各样品杆分别位于各竖直石英管内，并与各自动进给装置的输出端连接。本实用新型可提供不同气氛、温度、加热时间，在高温加热的过程中可通过自动进给装置单独取出对应的样品杆内的样品，以对样品进行连续长时间或中断高温热处理，提高了实验效率和实验灵活性；样品杆内设置独立热电偶，直接与样品接触测量样品温度，提高温度检测的准确性，进而提高实验结果的准确性。

技术领域

本实用新型涉及管式炉技术领域，具体涉及一种用于进行高温合金抗氧化性能测试的管式炉。

背景技术

高温合金(铁基、镍基和钴基)、钼和钨合金等，因其优异的抗氧化和抗热腐蚀性能在航空发动机、汽车发动机、燃气轮机、核电、石油化工等多个领域广泛应用。例如，在航空发动机领域，镍铼高温合金因其具有良好的抗氧化性能而用于喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片上。又如，在核电领域，钼及钨合金等用作第一壁结构支撑材料时，若从核裂变/核聚变可能面临的冷却失效事故的角度来看，应该充分地考虑材料在高温潮湿空气中的长期抗氧化性能。因此，合金的长期抗氧化性能是材料设计和制备的一个重要的考核指标。

为保证高温合金材料能在实际使用中满足抗氧化性能要求，其长期抗氧化性能的测定需要在实验室中多次进行。传统的抗氧化性能测定通过高温氧化炉进行，目前常见的高温氧化炉为箱式炉和管式炉等，但因高温合金应用的场合工作环境复杂，因此氧化实验中对实验条件的要求也趋于复杂化，例如氧化温度、氧化时间、氧化气氛、原位表征等，若使用传统的高温氧化炉进行实验，难以满足复杂的实验要求。如高温箱式炉在高温开关炉门时极易发生烫伤，并且不能通入水蒸气、还原气等气氛；同时，使用普通的管式炉进行实验时，一般需要冷却至室温时才能将样品取出，耗时长、效率低；此外，测试过程中的温度是恒温区内的温度而不是样品的温度，这必然带来实验的误差。

实用新型内容

本实用新型正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种多温区多功能高温气氛管式炉。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：一种多温区多功能高温气氛管式炉，管式炉炉体内设有管状结构的加热区，所述加热区沿其轴线方向划分为各独立温室，各热电偶分别由所述加热区底部穿入至所述加热区内，分别设于各所述独立温室内；各竖直石英管直立连通与水平石英管上方，构成石英管结构，所述水平石英管平行于所述加热区轴线由所述加热区穿过，各所述竖直石英管由所述加热区顶部穿入至所述加热区内，且分别位于各所述独立温室内；

所述管式炉炉体顶部对应所述竖直石英管的数量和位置设置各自动进给装置，各样品杆分别位于各所述竖直石英管内，并与各所述自动进给装置的输出端连接；所述样品杆呈侧壁开设样品槽的杆状结构，实验样品置于所述样品槽内底部，独立热电偶位于所述实验样品上方，连接固定于所述样品槽内顶部，其底端与所述实验样品接触。

进一步的，所述加热区包括依次设置的混合区、各独立温室及延长区，所述混合区和延长区分别紧靠所述水平石英管的进气口和出气口设置，所述混合区的长度大于各所述独立温室的长度。

进一步的，所述加热区的各所述独立温室中，相邻的两个所述独立温室之间可设置或不设置隔热结构，所述隔热结构为隔热板。

进一步的，还包括与所述水平石英管进气口连通的多通道气路装置，所述多通道气路装置包括并联连接的多通道质量流量计和蠕动泵，其输出端连接不锈钢管，所述不锈钢管末端通过法兰与所述水平石英管进气口连通。

进一步的，所述自动进给装置包括步进电机和驱动丝杆，所述驱动丝杆直立设置，其顶端和底端分别与所述步进电机的输出端和所述样品杆的顶端连接。

进一步的，所述样品槽内底部还设有坩埚，所述实验样品置于所述坩埚内。