[发明专利]一种可加压的红外辐射控温装置

说明书

本发明公开了一种可加压的红外辐射控温装置，引入受热传导模块，解决现有技术中抛物面平行光产生原理导致在加热平板样品时温度均匀度方面普遍较差的问题，样品不同位置在20℃～600℃测试条件下的温度均匀度达到±3℃，实现了在单面温度均匀度方面要求高的功能器件的加热和测试；并且，在通过“热辐射+热传导”方式实现平台温度精确控制的同时，加压平台可实现对测试样品的夹持，一方面实现被加热样品与加热面之间的良好热接触，实现不同压力下(0～100N)样品的测试。

技术领域

本发明涉及材料及器件制备与测试技术领域，特别是一种可加压的红外辐射控温装置。

背景技术

在控温装置中，热源均以传导、对流和辐射三种形式的热能传递给待加热物体。其中，热传导和热对流均需通过直接接触热源或依靠介质来传递热量，而热辐射则是依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线来传递热量。电流在通过以特殊材料制成的加热管的加热丝时，加热管(石英玻璃)会辐射出一定波长的红外线，当红外线被物体吸收时，物体内部的分子产生碰撞运动，产生大量的热能，利用这一特性来加热的技术为红外辐射加热技术。

红外辐射能透入被加热物料表面一定深度，而对加热空间内的空气、媒介物基本上不加热，相比传统加热方式大大减少了热能传递过程中的损失，从而提高了加热速度和热能利用率，具有热效率高、加热速度快、电能消耗少、加热质量高、作业环境好等优点，特别在低温(50～650℃)区段，这些特点尤为显著。

基于上述特征，红外辐射加热技术可以用于构建快速加热(或退火)平台，热电器件性能测试装置热端测试平台，以及热流测试设备等方面。由于所面向样品的尺寸及控温要求不同，红外加热器的功率、加热均匀度和响应速度也有所不同。现有的商用红外辐射加热器，在加热平板样品时温度均匀度方面普遍较差，这主要来源于抛物面聚光器反射平行光时的原理限制和较低加工精度。这些限制对于单面温度均匀度要求高的功能器件的加热和测试产生一定挑战，不利于后续技术的应用拓展。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种可加压的红外辐射控温装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可加压的红外辐射控温装置，包括红外辐射模块、受热传导模块、加压平台；所述受热传导模块用于对所述红外辐射模块工作产生的热量进行接收，并均匀传导后对测试样品进行温度控制；所述测试样品位于受热传导模块和加压平台之间，并通过调节加压平台对测试样品进行夹紧；

所述红外辐射模块包括加热单元、冷却单元；所述冷却单元采用循环水冷方式对受热传导模块进行降温；所述加热单元采用抛物面反射平行红外线的方式对受热传导模块进行升温。

一种可加压的红外辐射控温装置，引入受热传导模块，解决现有技术中抛物面平行光产生原理导致在加热平板样品时温度均匀度方面普遍较差的问题，样品不同位置在20℃～600℃测试条件下的温度均匀度达到±3℃，实现了在单面温度均匀度方面要求高的功能器件的加热和测试；并且，在通过“热辐射+热传导”方式实现平台温度精确控制的同时，加压平台可实现对测试样品的夹持，一方面实现被加热样品与加热面之间的良好热接触，实现不同压力下(0～100N)样品的测试。

优选的，所述加热单元包括红外辐射灯管和抛物面聚光器，所述红外辐射灯管发射的红外线经过所述抛物面聚光器的镀金抛物面反射后形成平行光。

优选的，所述冷却单元包括循环水冷器与换热水槽，所述换热水槽与所述抛物面聚光器连接，所述换热水槽对镀金抛物面吸收的热量进行转移，并利用所述循环水冷器实现循环制冷。

优选的，还所述红外辐射模块包括散热保护壳，所述换热水槽与所述加热单元设置于所述散热保护壳内腔。

优选的，还包括温控器；

所述温控器包括温度检测装置与控制装置；