一种用于石英管合成化合物块体的工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于石英管合成化合物块体的工装。所述工装上部为一凸台，凸台两侧是燕尾槽，下部为一凹槽，凹槽两侧也是燕尾槽，燕尾槽形状和尺寸一致，从而使得两个工装可以相互紧密嵌套。工装内部有等间距分布的盲孔，合成化合物时，盛有反应原料的密封石英管置于盲孔内。本实用新型专利技术可起到均温作用，改善合成后化合物块体成分和组织结构的均匀性，通过工装之间的相互嵌套和叠加可以提高每炉次的合成量和产品一致性；另外，工装之间燕尾槽相互紧密嵌套的结构设计保证了在化合物合成过程中一旦发生剧烈反应，在保护工件的同时，工装不会发生较大幅度移动，甚至滑落，从而避免了对热处理炉发热元件的损伤，提高了设备安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于石英管合成化合物块体的工装
本技术涉及材料合成
，具体涉及一种用于石英管合成化合物块体的工装。
技术介绍
在制备化合物块体材料的过程中，反应原料往往需要先在石英管中混合均匀并抽真空密封，然后置于热处理炉中进行高温合成反应，从而防止在合成过程中杂质元素的混入，提高良品率。然而，目前很多热处理炉由于设计和制造缺陷往往不能保证炉腔内温场均匀，并且炉腔尺寸越大，温场均匀性就越难保证。工件之间的相互遮挡也会造成受热不均。不均匀温场会导致很多问题，如反应不充分或者反应过度，反应物成分和组织结构分布不均，甚至局部反应过于剧烈导致石英管冲出或爆炸，对设备和炉内其他工件造成损害，甚至危及人员安全。同时，采用石英管密封后合成化合物，单炉次合成数量有限，生产效率低，成为工业生产瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于石英管合成化合物块体的工装，克服热处理炉温场不均匀问题，从而提高化合物合成的一致性，提高产品质量。当一旦发生剧烈反应时，所述工装可以对石英管起到很好的保护和隔离作用，从而避免对其他工件、设备，甚至人员造成损伤。同时采用该工装可以提高单炉次的合成数量，为后续稳定生产提供依据。一种用于石英管合成化合物块体的工装，其特征在于，所述工装上部为一凸台，凸台两侧是燕尾槽，下部为一凹槽，凹槽两侧也是燕尾槽，内部有等间距分布的盲孔。所述工装上部凸台和下部凹槽两侧燕尾槽的形状和尺寸一致，从而使得两个工装可以相互紧密嵌套。所述燕尾槽夹角在30°～60°之间。所述盲孔的内径略大于石英管外径，深度大于石英管长度，以确保石英管被全部包裹于盲孔之内并良好均热。所述盲孔的呈等间距排列，两个相邻盲孔之间的最小壁厚在8～15mm之间。采用所述工装进行化合物块体合成时包括以下步骤：(1)将反应原料置于石英管中，然后将石英管抽真空后密封；(2)将盛有原料的密封石英管置于工装的盲孔中；(3)将工装相互嵌套置于热处理炉中；(4)将炉腔升温进行合成反应。所述工装材质为石墨、热作模具钢材料，以促使各个石英管获得均匀一致的温场。当所述工装材质为石墨时，升温前炉腔需抽真空至3×10-2Pa以下，以防止石墨工装被氧化。本技术所述工装为石墨、热作模具钢材质，在合成化合物块体时起到均温作用，可以改善合成后化合物块体成分和组织结构的均匀性。通过设计燕尾槽，使得工装之间可以方便地相互嵌套和叠加以提高每炉次的合成量和产品一致性。工装之间燕尾槽相互紧密嵌套的结构设计保证了在化合物合成过程中一旦发生剧烈反应，在保护工件的同时，工装不会发生较大幅度移动，甚至滑落，从而避免了对热处理炉发热体的损伤，提高了设备安全性。将密封石英管分别置于盲孔之中，在对石英管起到很好的保护和隔离作用的同时，还可有效减轻石英管中的放热或吸热反应对相邻石英管的影响。附图说明图1是本技术所述工装的结构示意图；图2是本技术所述工装相互嵌套和叠加为三层时的结构示意图。其中，1、2、3为相互叠加的工装，11和21为相互嵌套的燕尾槽。具体实施方式下面结合附图1和附图2对该技术作进一步详细说明：步骤1、按照所需化学计量比将一定重量的反应原料放入石英管中，然后将石英管抽真空后密封。步骤2、将盛有原料的密封石英管置于工装的盲孔中，工装材质选用高纯石墨。如图1所示，工装的上部为一凸台，凸台两侧是燕尾槽，下部为一凹槽，凹槽两侧也是燕尾槽，凸台和凹槽的燕尾槽形状和尺寸一致，燕尾槽夹角均为45°；工装内部是等间距分布的盲孔，盲孔内径比石英管外径大2mm，深度比石英管长度大20mm，在放置时将整根石英管完全没入盲孔之中，保证石英管被全部包裹于盲孔之内；两个相邻盲孔之间的最小壁厚为10mm。步骤3、将三层石墨工装通过燕尾槽相互嵌套叠加，如图2所示，然后一同置于热处理炉中。步骤4、关闭炉门，为防止石墨工装被氧化，将炉腔抽真空至3×10-2Pa以下，然后升温进行合成反应。在升温前亦可充入适量氮气或者氩气提供保护性气氛，并起到促进均温的作用。上述实施方式仅供说明本技术，而并非是对本技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本技术精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本技术的范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于石英管合成化合物块体的工装，其特征在于，所述工装上部为一凸台，凸台两侧是燕尾槽，下部为一凹槽，凹槽两侧也是燕尾槽，内部有等间距分布的盲孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于石英管合成化合物块体的工装，其特征在于，所述工装上部为一凸台，凸台两侧是燕尾槽，下部为一凹槽，凹槽两侧也是燕尾槽，内部有等间距分布的盲孔。


2.根据权利要求1所述一种用于石英管合成化合物块体的工装，其特征在于，在合成化合物时，盛有反应原料的密封石英管置于工装的盲孔内。


3.根据权利要求1所述一种用于石英管合成化合物块体的工装，其特征在于，所述工装上部凸台和下部凹槽两侧燕尾槽的形状和尺寸一致，从而使得两个工装可以相互紧密嵌套。


4.根据权利要求1所述一种用于石英管合成化合物块体的工装...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炳利，
申请(专利权)人：北京圣阳科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11