專利名稱：一種陶瓷纖維單絲的退火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，尤其是一種用于陶瓷纖維單絲的高溫環(huán)境氣 氛退火處理裝置。
背景技術(shù)：
陶瓷纖維是由天然或人造無(wú)機(jī)物采用不同工藝制備得到的纖維狀物質(zhì)，也可由有機(jī)纖維 通過(guò)高溫裂解轉(zhuǎn)化而成。陶瓷纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能、抗氧化和高溫穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。連續(xù) 碳化硅(SiC)陶瓷纖維是陶瓷纖維制品的一種，屬于軍民兩用材料，尤其在航空航天和先進(jìn)
武器裝備中具有特殊地位，它具有強(qiáng)度和硬度高、耐高溫、抗氧化、熱膨脹系數(shù)低、密度低 以及與陶瓷基體相容性好等優(yōu)點(diǎn)，因此是高溫陶瓷基復(fù)合材料的最佳增強(qiáng)纖維。
連續(xù)SiC纖維增韌補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的應(yīng)用目標(biāo)大都是在含有氧、水分及腐蝕性介質(zhì)
的高溫環(huán)境中使用，因此要求其在高溫服役環(huán)境下具有優(yōu)良的熱物理化學(xué)與力學(xué)性能的穩(wěn)定 性。材料的高溫環(huán)境力學(xué)性能引起了廣泛的關(guān)注，是目前陶瓷基復(fù)合材料研究的熱點(diǎn)之一。
作為增強(qiáng)體的SiC纖維在正常使用條件下雖然不會(huì)直接接觸到環(huán)境介質(zhì)，但是實(shí)際上在制備
復(fù)合材料過(guò)程中不可避免地在復(fù)合材料中留下微孔隙，使得部分纖維得以接觸到高溫介質(zhì)。
介質(zhì)中含有的氧、水分和其它腐蝕介質(zhì)，在高溫和應(yīng)力的催化作用下，可對(duì)SiC纖維造成損 傷，從而影響高溫力學(xué)性能。這些性能顯然與纖維的組成、微結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，連續(xù)SiC纖 維的高溫環(huán)境力學(xué)性能演變及其微觀機(jī)制的研究對(duì)于獨(dú)立發(fā)展我國(guó)SiC纖維，指導(dǎo)連續(xù)纖維
的組分和微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重大意義。
目前國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)到連續(xù)SiC陶瓷纖維單絲在模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)服役環(huán)境中的力學(xué)性能和
微結(jié)構(gòu)演變的相關(guān)研究報(bào)道。航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件環(huán)境介質(zhì)是水氧耦合環(huán)境，與純氧環(huán)境不 同，純氧環(huán)境不能替代水氧耦合環(huán)境，研究水氧耦合環(huán)境下纖維性能演變，掌握其在航空發(fā) 動(dòng)機(jī)服役環(huán)境中的失效機(jī)理具有現(xiàn)實(shí)意義。
研究SiC陶瓷纖維單絲在高溫水氧耦合環(huán)境下纖維性能演變的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，就是 SiC纖維在高溫模擬環(huán)境氣氛中的退火處理，由于要保證高溫氣氛爐爐膛均溫區(qū)，爐膛半徑 一般情況下要盡量小，而且SiC陶瓷纖維直徑只有10um左右，在爐膛內(nèi)進(jìn)行熱處理時(shí)，高 溫下極易與水氧氣發(fā)生反應(yīng)，表面生成氧化硅，纖維之間由于生成氧化硅易粘結(jié)從而發(fā)生并絲現(xiàn)象，因此不能整束纖維一起熱處理，而必須一根根分開(kāi)同時(shí)熱處理，讓每根纖維處于同 等實(shí)驗(yàn)條件，才能達(dá)到真實(shí)模擬效果。但目前使用的高溫氣氛爐樣品處理方法，如微型石墨 方舟、W形石墨紙和氧化鋁方舟等作為載樣臺(tái)直接放入爐中，均未能有效地對(duì)陶瓷纖維進(jìn)行 載樣，測(cè)試結(jié)果受人為操作因素影響很大，且位置重現(xiàn)度和準(zhǔn)確度較差，無(wú)法達(dá)到真實(shí)的模 擬效果。
國(guó)內(nèi)馬玉平(中國(guó)專利CN2105031U)設(shè)計(jì)了一種測(cè)試材料傳送樣品的裝置。它包括進(jìn) 樣定位器和進(jìn)樣器兩部分，進(jìn)樣定位器由伸縮臂、支撐塊、支撐桿和底座組成，伸縮臂通過(guò) 銷軸連接支撐桿，并沿滑槽水平移動(dòng)，在伸縮臂上安有定位塊，伸縮臂沿支撐桿的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)， 并在仰角的極限位置安有定位止擋塊，進(jìn)樣器上有一通孔和凸臺(tái)，套安在伸縮臂上。但是該 裝置只適合承載和傳送大樣品試樣，且無(wú)法定量伸縮臂移動(dòng)的位移值。 -
國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心詹秀春等(中國(guó)專利CN2748909Y)設(shè)計(jì)了一種X射線熒光分析 用電熱熔樣爐的陶瓷載樣盤，陶瓷載樣盤的整體為一圓盤，圓盤的中心設(shè)置有軸孔，軸孔與 電熱熔樣爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接；圓盤的四周設(shè)有多個(gè)沿軸向的透孔。另外陶瓷載樣盤由高溫陶瓷 材料制成的，解決合金制坩堝架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜問(wèn)題和在高溫下的氧化問(wèn)題?？芍苯映休d鉑-黃合 金坩堝，在高溫下不與坩堝作用；同時(shí)，載樣盤耐熱性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)在高溫下被氧 化、損壞。成都科林分析技術(shù)有限公司何啟發(fā)(中國(guó)專利CN2682416Y)發(fā)明了一種全自動(dòng) 頂空進(jìn)樣器，包括機(jī)架、垂直裝于機(jī)架底座上的分別受氣缸帶動(dòng)的樣品盤轉(zhuǎn)軸和一端伸入裝 在機(jī)架上的加熱恒溫爐中的樣品腔轉(zhuǎn)軸，恒溫爐中有裝在樣品腔轉(zhuǎn)軸上的樣品腔，樣品腔周 邊均勻分布有多個(gè)樣品位，樣品盤轉(zhuǎn)軸上有周邊均勻分布多個(gè)樣品位的樣品盤，恒溫爐低部 相對(duì)樣品盤的垂直位置有樣品瓶出、入口，位于樣品瓶出、入口的軸心位置且位于樣品盤底 部相對(duì)于樣品位處有垂直裝于底座上的由氣缸驅(qū)動(dòng)的舉杠，位于恒溫爐的上方有垂直向下的 受電磁閥控制的氣缸驅(qū)動(dòng)的雙流路針，分別與雙流路針、有恒溫加熱器的傳輸線連接的切換 閥處裝有恒溫加熱器，能準(zhǔn)確控制樣品的提取量，工作效率高。但同樣只適合承載和傳送大 樣品試樣，而無(wú)法承載和傳送細(xì)小的陶瓷纖維單絲。
四砂股份有限公司沈智中等(中國(guó)專利CN2475984Y)設(shè)計(jì)了一種碳化硅電熱元件燒成 用高溫爐，主要包括爐體、自動(dòng)控制裝置，爐體為分體式，預(yù)熱帶、高溫爐、冷卻帶，預(yù)熱 帶、高溫爐、冷卻帶依次活動(dòng)式相連，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)進(jìn)、出料，快速連續(xù)式一次燒成、溫度自 動(dòng)調(diào)節(jié)、燒成周期短30 80min、耗能低、燒成參數(shù)可調(diào)、維修方便、投資少、生產(chǎn)效率高 等優(yōu)點(diǎn)，但該高溫爐缺少合理的載樣裝置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)陶瓷纖維單絲的退火處理。
上海交通大學(xué)潘健生等(中國(guó)專利CN1542427A)發(fā)明了一種控制氣氛爐用可裝卸的取樣和取氣裝置，包括進(jìn)出水管、取氣樣管、取試樣管、水冷套、耐火纖維制品塊和長(zhǎng)方形墊板， 長(zhǎng)方形墊板焊于水冷套上，水冷套前端與耐火纖維制品塊粘合，取試樣管和取氣樣管貫穿于 水冷套和耐火纖維制品塊中，并在兩端伸出，取試樣管、取氣樣管、進(jìn)出水管與水冷套密焊。 該發(fā)明可在爐子上合理安置一個(gè)或多個(gè)取試樣和取氣樣口使用，及時(shí)了解爐內(nèi)或爐子各區(qū)段 的碳勢(shì)或氮?jiǎng)?，為調(diào)節(jié)和控制提供依據(jù)，確保加工件的質(zhì)量，同時(shí)給操作帶來(lái)了極大方便， 也能減少爐體散熱損失。但相對(duì)傳送纖維單絲來(lái)說(shuō)， 一樣存在缺乏合理的載樣臺(tái)。
日本山口城等人(日本專利JP2004162184)發(fā)明了一種碳纖維熱處理裝置，直接把一整 束碳纖維平行放置于爐膛中心加熱，取消了載樣臺(tái)，纖維樣品的長(zhǎng)度大于爐膛長(zhǎng)度，纖維兩 端可固定在爐子外面。但該發(fā)明只適用于纖維在空氣中處理，對(duì)有環(huán)境氣氛的熱處理，特別 是陶瓷纖維單絲的環(huán)境氣氛的熱處理就達(dá)不到要求。
美國(guó)延森-大衛(wèi)等人(國(guó)際專利W02007022218)發(fā)明了一種可以編織承載細(xì)長(zhǎng)單纖維的 裝置，該裝置由一系列小圓盤格子組成，圓盤格子中間有一圓孔，圓盤上下左右之間都有若 干個(gè)繞線軸，纖維可放置于繞線軸位置，大量圓盤組格子成一個(gè)點(diǎn)陣編織結(jié)構(gòu)，在編造的機(jī) 制中還包括大量喇叭形的角齒輪，用來(lái)移動(dòng)控制纖維在點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)交叉的位置。這樣的一套 帶有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化編織纖維裝置，可降低生產(chǎn)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作方便，位置重現(xiàn)度和準(zhǔn)確度 高的陶瓷纖維單絲的退火裝置。
本發(fā)明設(shè)有高溫氣氛爐處理系統(tǒng)和陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)。
高溫氣氛爐處理系統(tǒng)設(shè)有上封蓋裝置、爐體和下封蓋裝置；上封蓋裝置和下封蓋裝置分 別設(shè)于爐體上下兩邊，陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)通過(guò)下法蘭與高溫氣氛爐處理系統(tǒng)的下封蓋裝 置連接；
陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)設(shè)有載樣臺(tái)和升降裝置，載樣臺(tái)置于高溫氣氛爐處理系統(tǒng)爐體內(nèi) 部，且位于升降裝置上邊。升降裝置置于爐體垂直方向下邊。
上封蓋裝置設(shè)有上法蘭、進(jìn)氣口、上進(jìn)水口、抽真空氣口、上出水口和上水冷循環(huán)系統(tǒng)， 進(jìn)氣口、抽真空氣口和上進(jìn)水口位于上封蓋裝置左側(cè)，上出水口位于上封蓋裝置右側(cè)，上法 蘭位于上封蓋裝置頂部，上水冷循環(huán)系統(tǒng)位于上封蓋裝置內(nèi)側(cè)。
爐體設(shè)有爐膛、加熱體、保溫層和熱電偶，爐膛位于爐體中，加熱體緊貼于爐膛外側(cè)； 熱電偶設(shè)于爐體中，保溫層置于爐體內(nèi)并緊貼加熱體。
下封蓋裝置設(shè)有下進(jìn)水口、出氣口、抽真空氣口、下法蘭、下出水口和下水冷循環(huán)系統(tǒng)，下進(jìn)水口位于下封蓋裝置左側(cè)，出氣口和下出水口位于下封蓋裝置右側(cè)，下法蘭位于下封蓋 裝置底部，下水冷循環(huán)系統(tǒng)位于下封蓋裝置內(nèi)側(cè)。
載樣臺(tái)設(shè)有上圓盤、支撐軸、下圓盤和陶瓷塞。上圓盤、支撐軸和下圓盤皆由高溫陶瓷 做成，上圓盤、支撐軸和下圓盤按從上而下順序成"工"字形連接；陶瓷塞置于下圓盤下邊， 陶瓷塞頂部與下圓盤底部相貼，陶瓷塞起承載下圓盤的作用，上圓盤的四周設(shè)有至少2個(gè)沿 軸向的透孔，陶瓷纖維單絲上端可穿過(guò)透孔通過(guò)氧化鋁高溫水泥垂直粘在上圓盤上，下圓盤 上四周同樣設(shè)有與上圓盤相對(duì)應(yīng)的多個(gè)沿軸向的透孔，單絲下端可穿過(guò)透孔通過(guò)氧化鋁高溫 水泥自然垂直粘在下圓盤上；在支撐軸上設(shè)置有凸出的軸環(huán)，上圓盤可套設(shè)在支撐軸上的軸 環(huán)，且上圓盤下表面與軸環(huán)上表面相貼，下圓盤底部設(shè)置有內(nèi)凹形狀軸孔，陶瓷塞頂部設(shè)有 凸臺(tái)，下圓盤底部軸孔與陶瓷塞頂部凸臺(tái)吻合連接。
升降裝置設(shè)有金屬支架、固定螺絲、調(diào)節(jié)上下鈕、調(diào)節(jié)左右鈕、調(diào)節(jié)前后鈕和支撐金屬 圈，金屬支架、固定螺絲、調(diào)節(jié)上下鈕、調(diào)節(jié)左右鈕和調(diào)節(jié)前后鈕位于升降裝置左側(cè)，支撐 金屬圈位于爐體正下方，并與下法蘭下表面相貼，支撐金屬圈通過(guò)固定螺絲與金屬支架連接；
爐體、爐膛最好為圓形，加熱體可采用硅鉬棒，爐膛可采用氧化鋁剛玉做成。
熱電偶可選用西安永科電力科技有限公司生產(chǎn)的WRB-R型號(hào)雙鉑銠熱電偶，其測(cè)量范 圍為0 1600。C，精度為±0.25°/"。
載樣臺(tái)的圓盤、支撐軸和下圓盤皆可用耐高溫氧化鋁陶瓷做成，上圓盤和下圓盤上表面 為平面，上圓盤和下圓盤的透孔均為圓形。
載樣臺(tái)的支撐軸為圓形，設(shè)于上圓盤和下圓盤之間。
載樣臺(tái)的下圓盤底部設(shè)置的內(nèi)凹形狀軸孔為圓形。
載樣臺(tái)的陶瓷塞頂部凸臺(tái)為圓形，陶瓷塞內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，可使氣流順暢流通。 金屬支架為圓軸形，支撐金屬圈為圓形。
上封蓋裝置和下封蓋裝置可分別通過(guò)螺絲與爐體連接，起密封爐體作用。 爐膛位于爐體中間，提供均溫區(qū)作用；加熱體緊貼于爐膛外側(cè)，起加熱爐膛作用；熱電
偶橫插于爐體中間，其頂端與爐膛中心位置夕卜側(cè)相貼，起測(cè)量控制爐膛均溫區(qū)溫度作用；保
溫層緊貼加熱體，置于爐體內(nèi)部，起保護(hù)均溫區(qū)溫度作用。
上圓盤、支撐軸和下圓盤可由高溫陶瓷做成，上圓盤、支撐軸和下圓盤按從上而下順序
成"工"字形狀連接；陶瓷塞置于下圓盤下邊位置，其頂部與下圓盤底部相貼，陶瓷塞起承
載下圓盤的作用。
調(diào)節(jié)上下鈕靠近固定螺絲，并置于其下方，可沿著金屬支架鉛垂方向上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)左右鈕和調(diào)節(jié)前后鈕位于金屬支架底部，調(diào)節(jié)左右鈕位于左方，而調(diào)節(jié)前后鈕置于軸向位置。 升降裝置可通過(guò)調(diào)節(jié)上下鈕、調(diào)節(jié)左右鈕、調(diào)節(jié)前后鈕調(diào)節(jié)載樣臺(tái)垂直高度與前后左右水平 位置，使其中心軸線與爐膛中心軸線重合。
本發(fā)明的原理是把載樣臺(tái)置于下封蓋裝置上，先調(diào)節(jié)好載樣臺(tái)的水平與鉛垂位置，然后 采用光學(xué)水準(zhǔn)定位器對(duì)準(zhǔn)爐膛中心軸線，確定載樣臺(tái)中心軸線與爐膛中心軸線重合。把陶瓷 纖維單絲兩端分別放在載樣臺(tái)的上圓盤和下圓盤的透孔中心，用氧化鋁高溫水泥先粘貼固定 住其上端，使陶瓷纖維單絲自然垂直，再粘貼固定住其下端。然后啟動(dòng)升降裝置的調(diào)節(jié)上下 鈕，使載樣臺(tái)均速垂直向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送樣，直到把陶瓷纖維單絲送至高溫氣氛爐處理系統(tǒng) 爐體均溫區(qū)，后安裝下法蘭螺絲，使?fàn)t體密封。然后抽真空再通過(guò)進(jìn)氣口向爐膛通入環(huán)境氣 氛，即可開(kāi)始退火處理。當(dāng)樣品高溫退火處理完后，松開(kāi)下法蘭螺絲，啟動(dòng)升降裝置的調(diào)節(jié) 上下鈕，使載樣臺(tái)勻速垂直向下移動(dòng)，直到樣品全部露出爐膛，實(shí)現(xiàn)樣品出爐即可取樣。
由此可見(jiàn)，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)-
1) 采用了升降裝置，減少誤差，增大樣品處理位置的重現(xiàn)度。
2) 合理設(shè)計(jì)了載樣臺(tái)，使得陶瓷纖維單絲能夠環(huán)形并排放置，處于同等實(shí)驗(yàn)條件， 一方 面防止陶瓷纖維單絲之間互相交織，另一方面能夠使單纖維不受張力作用，保持自身狀態(tài)。
3) 載樣臺(tái)采用高溫陶瓷做成，耐熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，成本低，不會(huì)在高溫 下被氧化，損害或是污染陶瓷纖維樣品。
4) 升降裝置可調(diào)節(jié)載樣臺(tái)水平位置和鉛垂方向，可調(diào)節(jié)高度及旋轉(zhuǎn)度，可保證送樣取樣
的同軸度。
5) 質(zhì)量穩(wěn)定，耗能低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，位置重現(xiàn)度，準(zhǔn)確度高。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，各部件的代號(hào)為l.高溫氣氛爐處理系 統(tǒng)，ll.爐體，111.爐膛，112.加熱體，113.保溫層，114.熱電偶，12.上封蓋裝置，121.上 進(jìn)水口， 122.進(jìn)氣口， 123.抽真空氣口， 124.上法蘭，125.上出水口， 126.上水冷循環(huán)系統(tǒng)， 13.下封蓋裝置，131.下進(jìn)水口， 132.下出水口， 133.下水冷循環(huán)系統(tǒng)，134.出氣口， 135. 下法蘭；2.陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)，21.載樣臺(tái)，211.上圓盤，212.支撐軸，213.下圓盤，214. 陶瓷塞，22.升降裝置，221.金屬支架，222.固定螺絲，223.調(diào)節(jié)上下鈕，224.調(diào)節(jié)左右鈕， 225.調(diào)節(jié)前后鈕，226.支撐金屬圈。
圖2為圖1中的載樣臺(tái)剖面圖。
圖3為圖1中的載樣臺(tái)俯視圖。在圖2和3中，各部件的代號(hào)為21.載樣臺(tái)，211.上圓盤，212.支撐軸，213.下圓盤， 214.陶瓷塞，215.陶瓷纖維單絲。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理作詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1 3，本發(fā)明實(shí)施例包括高溫氣氛爐處理系統(tǒng)1和陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)2兩部分。
高溫氣氛爐處理系統(tǒng)1設(shè)有上封蓋裝置12、爐體11和下封蓋裝置13。上封蓋裝置12和 下封蓋裝置13分別位于爐體11上下邊，通過(guò)螺絲與爐體ll連接，起密封爐體ll作用；陶 瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)2通過(guò)下法蘭135與高溫氣氛爐處理系統(tǒng)1的下封蓋裝置13連接，包括 載樣臺(tái)21和升降裝置22，載樣臺(tái)21置于高溫氣氛爐處理系統(tǒng)1爐體11內(nèi)部，且位于升降 裝置22上邊，起承載陶瓷纖維單絲作用。升降裝置22置于爐體11鉛垂方向下邊起推動(dòng)傳送 載樣臺(tái)21的作用。
上封蓋裝置12由上進(jìn)水口 121、進(jìn)氣口 122、抽真空氣口 123、上法蘭124、上出水口 125和上水冷循環(huán)系統(tǒng)126組成，進(jìn)氣口 122、抽真空氣口 123和上進(jìn)水口 121位于上封蓋裝 置12左側(cè)，上出水口 125位于上封蓋裝置12右側(cè)、上法蘭124位于上封蓋裝置12頂部、起 密封爐膛111作用；上水冷循環(huán)系統(tǒng)126位于上封蓋裝置12內(nèi)側(cè)提供水循環(huán)冷卻。
爐體ll包括爐膛lll、加熱體112、保溫層113和熱電偶114。爐體ll、爐膛lll為圓 形，爐膛lll位于爐體ll中間，采用氧化鋁剛玉做成，提供均溫區(qū)作用；加熱體112緊貼于 爐膛lll外側(cè)，可采用硅鉬棒，起加熱爐膛lll作用；熱電偶114采用雙鉑銠熱電偶橫插于 爐體11中間，其頂端與爐膛lll中心位置外側(cè)相貼，起測(cè)量爐膛lll均溫區(qū)溫度作用；保溫 層113緊貼加熱體112，置于爐體ll內(nèi)部，起保護(hù)均溫區(qū)溫度作用。
下封蓋裝置13由下進(jìn)水口 131、下出水口 132、下水冷循環(huán)系統(tǒng)133、出氣口 134和下 法蘭135組成，下進(jìn)水口 131位于下封蓋裝置13左側(cè)，出氣口 134和下出水口 132位于下封 蓋裝置13右側(cè)，下法蘭135位于下封蓋裝置13底部，起密封爐膛lll作用，下水冷循環(huán)系 統(tǒng)133位于下封蓋裝置13內(nèi)側(cè)，提供下封蓋裝置13水循環(huán)冷卻。
載樣臺(tái)21由上圓盤211、支撐軸212、下圓盤213和陶瓷塞214組成。上圓盤211、支 撐軸212和下圓盤213皆由高溫陶瓷做成，上圓盤211、支撐軸212和下圓盤213按從上而 下順序成"工"字形狀連接；陶瓷塞214內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，置于下圓盤213下邊位置，其頂部 與下圓盤213底部相貼，陶瓷塞214起承載下圓盤213的作用。上圓盤211的四周設(shè)有多個(gè) 沿軸向的透孔，陶瓷纖維單絲上端可穿過(guò)透孔通過(guò)氧化鋁高溫水泥垂直粘在上圓盤211上，下圓盤213上四周同樣設(shè)有與上圓盤211相對(duì)應(yīng)的多個(gè)沿軸向的透孔，單絲下端可穿過(guò)透孔 通過(guò)氧化鋁高溫水泥自然垂直粘在下圓盤213上；上圓盤211和下圓盤213上表面為平面， 上圓盤211和下圓盤213的透孔均為圓形。在支撐軸212上設(shè)置有凸出的軸環(huán)，上圓盤211 可套在支撐軸212上的軸環(huán)，且其下表面與軸環(huán)上表面相貼，軸環(huán)可起支撐上圓盤211的作 用。下圓盤213底部設(shè)置有內(nèi)圓形凹形狀軸孔，陶瓷塞214頂部設(shè)置有圓形凸臺(tái)，下圓盤213 底部圓形軸孔與陶瓷塞214頂部圓形凸臺(tái)吻合連接。
升降裝置22由金屬支架221、固定螺絲222、調(diào)節(jié)上下鈕223、調(diào)節(jié)左右鈕224、調(diào)節(jié)前 后鈕225和支撐金屬圈226組成，金屬支架221、固定螺絲222、調(diào)節(jié)上下鈕223、調(diào)節(jié)左右 鈕224和調(diào)節(jié)前后鈕225位于升降裝置22左側(cè)，支撐金屬圈226位于爐體11正下方，并與 下法蘭135下表面相貼，支撐金屬圈226通過(guò)固定螺絲222與金屬支架221連接，金屬支架 221為圓軸型、支撐金屬圈226為圓形；調(diào)節(jié)上下鈕223靠近固定螺絲222，并置于其下方， 可沿著金屬支架221鉛垂方向上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)左右鈕224和調(diào)節(jié)前后鈕225位于金屬支架221 底部，調(diào)節(jié)左右鈕224位于左方，而調(diào)節(jié)前后鈕225置于軸向位置。升降裝置22可通過(guò)調(diào)節(jié) 上下鈕223、調(diào)節(jié)左右鈕224、調(diào)節(jié)前后鈕225調(diào)節(jié)載樣臺(tái)21垂直高度與前后左右水平位置， 使其中心軸線與爐膛ill中心軸線重合。
首先把載樣臺(tái)21上的陶瓷塞214置于下封蓋裝置13的下法蘭135上，再把下圓盤213 與支撐軸212由下而上置于陶瓷塞214上，下圓盤213底部圓形軸孔與陶瓷塞214頂部圓形 凸臺(tái)吻合連接，把上圓盤211套安在支撐軸212上，由支撐軸212的軸環(huán)支撐住，采用光學(xué) 水準(zhǔn)定位器測(cè)量上圓盤211與下圓盤213的透孔位置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)上圓盤211使其透孔與下圓 盤213透孔對(duì)準(zhǔn)，然后通過(guò)調(diào)節(jié)左右鈕224和調(diào)節(jié)前后鈕225調(diào)節(jié)載樣臺(tái)21的水平與鉛垂位 置，再次采用光學(xué)水準(zhǔn)定位器測(cè)量，直到載樣臺(tái)21中心軸線與爐膛lll中心軸線重合。
把陶瓷纖維單絲兩端分別放在載樣臺(tái)21的上圓盤211和下圓盤213的透孔中心，用氧化 鋁高溫水泥先粘貼固定住其上端，使陶瓷纖維單絲自然垂直，再粘貼固定住其下端。然后啟 動(dòng)升降裝置22的調(diào)節(jié)上下鈕223，使載樣臺(tái)21均速垂直向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送樣，直到把陶瓷 纖維單絲送至高溫氣氛爐處理系統(tǒng)l的爐體ll均溫區(qū)，后安裝下法蘭135螺絲，使?fàn)t體ll 密封。然后通過(guò)機(jī)械泵抽真空三次，再通過(guò)進(jìn)氣口 122向爐膛111通入環(huán)境氣氛，即可開(kāi)始 啟動(dòng)高溫氣氛爐處理系統(tǒng)l的升溫程序進(jìn)行退火處理。當(dāng)樣品高溫退火處理完后，可松開(kāi)下 法蘭135螺絲，啟動(dòng)升降裝置22的調(diào)節(jié)上下鈕223，使載樣臺(tái)21勻速垂直向下移動(dòng)，直到 樣品全部露出爐膛lll，實(shí)現(xiàn)樣品出爐即可取樣。
其主要技術(shù)性能如下 '(1) 控制系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)。
(2) 氣流量0 600ml/min，設(shè)計(jì)精度1%。
(3) 爐膛材料氧化鋁剛玉。
(4) 爐膛尺寸060xl000mm。
(5) 均勻段長(zhǎng)度200 mm。
(6) 最高溫度1600 °C。
(7) 加熱體元件硅鉬棒。
(8) 控溫元件雙鉑銠熱電偶。
(9) 溫態(tài)精度《土rc。
(10) 升溫速度《40min， 10 30°C/min自設(shè)定。
(11) 沖溫值《1 3°C。
(12) 壓升率2Pa/h。
(13) 儀表精度±0.2%F.S，顯示精度±1°C。
(14) 顯示視窗測(cè)量溫度，設(shè)定溫度雙顯示，加熱功率光柱顯示。
(15) 自動(dòng)化控制手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)干擾切換功能，PID參數(shù)自整定功能，加熱功率按比
例調(diào)節(jié)功能，超溫報(bào)警功能，IO段可編程序控溫和恒溫。
(16) 額定功率4KW。
(17) 額定電壓380V。
權(quán)利要求
1. 一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于設(shè)有高溫氣氛爐處理系統(tǒng)和陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)；高溫氣氛爐處理系統(tǒng)設(shè)有上封蓋裝置、爐體和下封蓋裝置；上封蓋裝置和下封蓋裝置分別設(shè)于爐體上下兩邊，陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)通過(guò)下法蘭與高溫氣氛爐處理系統(tǒng)的下封蓋裝置連接；陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)設(shè)有載樣臺(tái)和升降裝置，載樣臺(tái)置于高溫氣氛爐處理系統(tǒng)爐體內(nèi)部，且位于升降裝置上邊。升降裝置置于爐體垂直方向下邊。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于上封蓋裝置設(shè)有上法 蘭、進(jìn)氣口、上進(jìn)水口、抽真空氣口、上出水口和上水冷循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)氣口、抽真空氣口和 上進(jìn)水口位于上封蓋裝置左側(cè)，上出水口位于上封蓋裝置右側(cè)，上法蘭位于上封蓋裝置頂部， 上水冷循環(huán)系統(tǒng)位于上封蓋裝置內(nèi)側(cè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于爐體設(shè)有爐膛、加熱 體、保溫層和熱電偶，爐膛位于爐體中，加熱體緊貼于爐膛外側(cè)；熱電偶設(shè)于爐體中，保溫 層置于爐體內(nèi)并緊貼加熱體。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于下封蓋裝置設(shè)有下進(jìn) 水口、出氣口、抽真空氣口、下法蘭、下出水口和下水冷循環(huán)系統(tǒng)，下進(jìn)水口位于下封蓋裝 置左側(cè)，出氣口和下出水口位于下封蓋裝置右側(cè)，下法蘭位于下封蓋裝置底部，下水冷循環(huán) 系統(tǒng)位于下封蓋裝置內(nèi)側(cè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于載樣臺(tái)設(shè)有上圓盤、 支撐軸、下圓盤和陶瓷塞，上圓盤、支撐軸和下圓盤按從上而下順序成"工"字形連接；陶 瓷塞置于下圓盤下邊，陶瓷塞頂部與下圓盤底部相貼，陶瓷塞起承載下圓盤的作用，上圓盤 的四周設(shè)有至少2個(gè)沿軸向的透孔，陶瓷纖維單絲上端可穿過(guò)透孔通過(guò)氧化鋁高溫水泥垂直 粘在上圓盤上，下圓盤上四周同樣設(shè)有與上圓盤相對(duì)應(yīng)的多個(gè)沿軸向的透孔，單絲下端可穿 過(guò)透孔通過(guò)氧化鋁高溫水泥自然垂直粘在下圓盤上；在支撐軸上設(shè)置有凸出的軸環(huán)，上圓盤 可套設(shè)在支撐軸上的軸環(huán)，且上圓盤下表面與軸環(huán)上表面相貼，下圓盤底部設(shè)置有內(nèi)凹形狀 軸孔，陶瓷塞頂部設(shè)有凸臺(tái)，下圓盤底部軸孔與陶瓷塞頂部凸臺(tái)吻合連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于升降裝置設(shè)有金屬支架、固定螺絲、調(diào)節(jié)上下鈕、調(diào)節(jié)左右鈕、調(diào)節(jié)前后鈕和支撐金屬圈，金屬支架、固定螺絲、 調(diào)節(jié)上下鈕、調(diào)節(jié)左右鈕和調(diào)節(jié)前后鈕位于升降裝置左側(cè)，支撐金屬圈位于爐體正下方，并 與下法蘭下表面相貼，支撐金屬圈通過(guò)固定螺絲與金屬支架連接；
7. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于爐膛位于爐體中間， 加熱體緊貼于爐膛外側(cè)，熱電偶橫插于爐體中，熱電偶頂端與爐膛中心位置外側(cè)相貼，保溫 層緊貼加熱體，置于爐體內(nèi)部。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于上圓盤、支撐軸和下 圓盤按從上而下順序成"工"字形狀連接。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于陶瓷塞置于下圓盤下 邊^(qū)t置，陶瓷塞頂部與下圓盤底部相貼。
10. 如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，其特征在于調(diào)節(jié)上下鈕靠近固 定螺絲，并置于固定螺絲下方；調(diào)節(jié)左右鈕和調(diào)節(jié)前后鈕位于金屬支架底部。
全文摘要
一種陶瓷纖維單絲的退火裝置，涉及一種陶瓷纖維單絲的退火裝置。提供一種操作方便，位置重現(xiàn)度和準(zhǔn)確度高的陶瓷纖維單絲的退火裝置。設(shè)有高溫氣氛爐處理系統(tǒng)和陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)。高溫氣氛爐處理系統(tǒng)設(shè)有上封蓋裝置、爐體和下封蓋裝置；上封蓋裝置和下封蓋裝置分別設(shè)于爐體上下兩邊，陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)通過(guò)下法蘭與高溫氣氛爐處理系統(tǒng)的下封蓋裝置連接；陶瓷纖維單絲載樣系統(tǒng)設(shè)有載樣臺(tái)和升降裝置，載樣臺(tái)置于高溫氣氛爐處理系統(tǒng)爐體內(nèi)部，且位于升降裝置上邊。升降裝置置于爐體垂直方向下邊。
文檔編號(hào)C04B35/622GK101429033SQ20081007208
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者馮祖德, 姚榮遷 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)