一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，属于微波高通量高温加热技术领域。本实用新型专利技术包括盖板、单体坩埚、炉门、炉腔外壳体、炉腔内壳体、微波源发生器、物料平台、保温承载体；微波源发生器安装在炉腔外壳体外部，炉门安装在炉腔外壳体正前方，炉腔内壳体安装在炉腔外壳体内，物料平台安装在炉腔内壳体底部，保温承载体放置在物料平台上，单体坩埚安装在保温承载体内，盖板安装在单体坩埚顶部。本实用新型专利技术能提高实验效率，可一次性加热多种成分的材料样品，大大提升微波加热实验的效率，节省实验成本；加热效果好，保温承载体形状为环形，占用空间小，安装或搬运时不需要使用较多人员。

【技术实现步骤摘要】
一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置
本技术涉及一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，属于微波高通量高温加热

技术介绍
传统的实验方法是基于已有的理论和经验，对所要研究的材料进行理论计算分析，再进行多次加热实验，根据实验结果进行计算和分析对比，之后根据所得结果进行进一步的优化和调整。通过多次这种过程的循环，最终得到较为理想的结果。但在此整个循环过程中，不仅研发成本大大增加而且实验过程漫长，一次实验制备一个样品的实验方法效率低下，极大程度上影响着实验效率。微波加热技术是以物料吸收微波能，物料中极性分子与微波电磁场相互作用的结果，在外加交变电磁场作用下，物料内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而交变取向，如此众多的极性分子因频繁相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能等为原理来加热物料的相关技术。微波加热相较于传统加热方式，具有选择性加热、体积加热和高效加热等优势，而且还能够降低反应温度缩短反应时间，促进节能降耗。因此，微波能非常适用于高温加热处理。很多实验常常需要对不同材料在不同加热条件下进行多组对比实验，或相同材料在相同温度下的多种特性参数的测量。对于传统实验设备而言，要满足此要求，则需要数台相同功能的设备，或者同一设备进行多组实验以达到实验目的，前者耗费大量资金，后者耗费大量时间。因此，对于能够满足一次实验得到多组实验结果的实验仪器的需求是一直存在着的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，是基于微波具有的选择加热特性，配合具有不同或相同电磁特性的坩埚，设计产生具有相同温度场或具有不同温度场的加热区，实现一次性同温或不同温下的高通量微波热处理。本技术按以下技术方案实现：一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，包括盖板1、单体坩埚2、炉门3、炉腔外壳体4、炉腔内壳体5、微波源发生器7、物料平台9、保温承载体10；微波源发生器7安装在炉腔外壳体4外部，炉门3安装在炉腔外壳体4正前方，炉腔内壳体5安装在炉腔外壳体4内，物料平台9安装在炉腔内壳体5底部，保温承载体10放置在物料平台9上，单体坩埚2安装在保温承载体10内，盖板1安装在单体坩埚2顶部，保温承载体10上环形阵列均匀开设有2～20个凹槽11，2～20个凹槽11之间的距离可根据坩埚尺寸和数量进行调整，2～20个单体坩埚2分别安置在2～20个凹槽11内，炉腔外壳体4内部与炉腔内壳体5外部之间形成保温透波腔体8，保温透波腔体8内安设有保温透波材料6，保温承载体10为圆环柱体或圆柱体结构，凹槽11为长方体或圆柱体或四棱柱体或多棱柱体结构，单体坩埚2为长方体或圆柱体或四棱柱体或多棱柱体结构，单体坩埚2与凹槽11配合。所述保温承载10为由透波保温材料制成的实心结构。所述每个盖板1为由不同或相同吸波材料制成的实心结构，每个单体坩埚2为由不同或相同吸波材料制成的实心结构，每个单体坩埚2内开设有装材料的坩埚内凹槽12。一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置的工作原理为：在微波炉中应用多个单体坩埚2均匀环形阵列分布在保温承载体10中，在实际工况中，将相同或不同实验材料样品按照需要加热温度区间的不同依次填充至各单体坩埚2中；将各单体坩埚2放入保温载体10中，保温载体10需具有一定的透波性能以满足微波加热条件，且具有较好的隔热保温能力，防止相邻单体坩埚2相互间的热传导，以满足分区控温的要求；将装有一组单体坩埚2的保温承载体10通过炉门3置于炉腔内壳体5中；最终通过微波源发生器7施加所需功率的微波能，进行加热处理。因为相邻单体坩埚2由具有梯度变化的吸波性能的材料制成，每个单体坩埚2的吸收微波的能力不同，使其能够被加热到不同的温度，从而实现置于不同单体坩埚2中的样品材料在不同温度场下进行加热（用以实现分区控温同时加热）；或者各单体坩埚2由具有相同吸波性能的材料制成，用以实现一次性在相同温度下高通量批量热处理。本技术具有以下有益效果：1、能提高实验效率，可一次性加热多种成分的材料样品，大大提升微波加热实验的效率，节省实验成本；2、加热效果好，装置承载体具有良好的保温特性，坩埚内材料样品的加热效果较单一的加热模式更为良好；3、所制备单体样品的原料使用量小，但同样能真实体现材料在微波加热过程中的各种性能变化，从而达到降低实验成本的目的；4、节省实验空间，保温承载体形状为环形，相比其他类型的承载体所使用的材料少，成本低，占用空间小，安装或搬运时不需要使用较多人员。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的侧剖视结构示意图；图3为本技术的单体坩埚安装结构示意图；图4为本技术的保温承载体结构示意图；图5为本技术的单体坩埚结构示意图；图6为本技术的单体坩埚内部结构示意图。图中各标号为：1：坩埚盖板、2：坩埚、3：炉门、4：炉腔外壳体、5：炉腔内壳体、6：保温透波材料、7：微波源发生器、8：保温透波腔体、9：物料平台、10：保温承载体、11：凹槽、12：坩埚内凹槽。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术作进一步说明，但本技术的内容并不限于所述范围。实施例1：如图1-6所示，一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，包括盖板1、单体坩埚2、炉门3、炉腔外壳体4、炉腔内壳体5、微波源发生器7、物料平台9、保温承载体10；微波源发生器7安装在炉腔外壳体4外部，炉门3安装在炉腔外壳体4正前方，炉腔内壳体5安装在炉腔外壳体4内，物料平台9安装在炉腔内壳体5底部，保温承载体10放置在物料平台9上，单体坩埚2安装在保温承载体10内，盖板1安装在单体坩埚2顶部，保温承载体10上环形阵列均匀开设有6个凹槽11，6个凹槽11之间的距离可根据坩埚尺寸和数量进行调整，6个单体坩埚2分别安置在6个凹槽11内，炉腔外壳体4内部与炉腔内壳体5外部之间形成保温透波腔体8，保温透波腔体8内安设有保温透波材料6，保温承载体10为圆环柱体结构，凹槽11为圆柱体结构，单体坩埚2为圆柱体结构，单体坩埚2与凹槽11配合。保温承载10为由透波保温材料制成的实心结构。每个盖板1为由不同或相同吸波材料制成的实心结构，每个单体坩埚2为由不同或相同吸波材料制成的实心结构，每个单体坩埚2内开设有装材料的坩埚内凹槽12。实施例2：如图1-6所示，一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，包括盖板1、单体坩埚2、炉门3、炉腔外壳体4、炉腔内壳体5、微波源发生器7、物料平台9、保温承载体10；微波源发生器7安装在炉腔外壳体4外部，炉门3安装在炉腔外壳体4正前方，炉腔内壳体5安装在炉腔外壳体4内，物料平台9安装在炉腔内壳体5底部，保温承载体10放置在物料平台9上，单体坩埚2安装在保温承载体10内，盖板1安装在单体坩埚2顶部，保温承载体10上环形阵列均匀开设有10个凹槽11，10个凹槽11之间的距离可根据坩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，其特征在于：包括盖板（1）、单体坩埚（2）、炉门（3）、炉腔外壳体（4）、炉腔内壳体（5）、微波源发生器（7）、物料平台（9）、保温承载体（10）；微波源发生器（7）安装在炉腔外壳体（4）外部，炉门（3）安装在炉腔外壳体（4）正前方，炉腔内壳体（5）安装在炉腔外壳体（4）内，物料平台（9）安装在炉腔内壳体（5）底部，保温承载体（10）放置在物料平台（9）上，单体坩埚（2）安装在保温承载体（10）内，盖板（1）安装在单体坩埚（2）顶部，保温承载体（10）上环形阵列均匀开设有多个凹槽（11），多个单体坩埚（2）分别安置在多个凹槽（11）内，炉腔外壳体（4）内部与炉腔内壳体（5）外部之间形成保温透波腔体（8），保温透波腔体（8）内安设有保温透波材料（6），保温承载体（10）为圆环柱体或圆柱体结构，凹槽（11）为长方体或圆柱体或四棱柱体或多棱柱体结构，单体坩埚（2）为长方体或圆柱体或四棱柱体或多棱柱体结构，单体坩埚（2）与凹槽（11）配合。/n

【技术特征摘要】
1.一种环形阵列分布式微波高通量高温加热实验装置，其特征在于：包括盖板（1）、单体坩埚（2）、炉门（3）、炉腔外壳体（4）、炉腔内壳体（5）、微波源发生器（7）、物料平台（9）、保温承载体（10）；微波源发生器（7）安装在炉腔外壳体（4）外部，炉门（3）安装在炉腔外壳体（4）正前方，炉腔内壳体（5）安装在炉腔外壳体（4）内，物料平台（9）安装在炉腔内壳体（5）底部，保温承载体（10）放置在物料平台（9）上，单体坩埚（2）安装在保温承载体（10）内，盖板（1）安装在单体坩埚（2）顶部，保温承载体（10）上环形阵列均匀开设有多个凹槽（11），多个单体坩埚（2）分别安置在多个凹槽（11）内，炉腔外壳体（4）内部与炉腔内壳体（5）外部之间形成保温透波腔体（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚小标，魏聪，翟迪，张富程，陈君若，许磊，彭金辉，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53