实验真空熔炼炉是一种用于制备金属合金或单晶样品的实验设备。其主要特点是能够在高温下保持较高真空度并进行熔融和固化处理,从而获得高质量的材料样品。主要包括加热器、真空室、光束进口窗、样品底座、高温熔炼池、冷却降温系统等组成部分。
事先将样品装入炉内,并通过真空泵抽取气体达到一定程度的真空度后即可启动加热系统。加热器会将炉体及其内部加热,使得样品表面达到熔化温度。同时通过灯管或激光束等方式将光线投射到样品表面,以保证样品整体均匀地受热,并且能够直接控制熔化区域和熔化深度。
实验物质经过熔融后需要进行冷却固化。此时可以通过控制熔化区域的大小,使得液体部分在熔融状态下保持一段时间,然后通过调节冷却降温系统的温度,使得样品渐渐固化。这时就可以采用内外两种截然不同的方法来维持真空度。例如,可以将炉体上的加热器从样品底部拆开,在延长管中接入氧化铝或氮化硅等耐高温高压材料的线管,使样品不受干扰地进行均匀熔化和冷却。
实验真空熔炼炉在使用时需要注意以下事项:
1.应该安放在充分通风、无火源和易燃物质的场所,以便进行升温和冷却操作。
2.操作人员在使用、时需保证身体干燥,佩戴好防护装置,如眼镜、手套等。
3.在正式进入操作前,必须检查熔炼炉的电源是否稳定并正确接线。任何情况下不得用湿手触摸电机上的电线,以免触电事故发生。
4.经过一段时间的使用后,应该对熔炼炉进行清洁和维护。可采用软毛刷清理加热器内壁,涂覆专业维护专用油脂,维持降解程度和防腐蚀。
5.在操作过程中应确保熔炼炉内没有杂物或气体,否则可能会对试样造成损害或者导致设备损坏,甚至发生安全事故。加热需要进行逐级升温,务必注意观察化合物或金属的熔融程度及其变化。