Устройство для термического анализа Советский патент 1992 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к физическим методам исследования материалов, в частности к термическому анализу.

Известно устройство для термического анализа, содержащее термостат, нагреватель, держатель образцов и охлаждаемый стакан.

Недостатком известного устройства является невозможность получения достаточных скоростей охлаждения образцов при температурах ниже 600°С, поскольку происходит разогрев охлаждающего устройства в печи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для термического анализа, содержащее металлическую камеру с размещенными в ней держателем образцов и соединенной с блоком регистрации термопарой, печь и резервуар с охлаждаемой

жидкостью, выполненный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

Известное устройство позволяет повысить скорость охлаждения образцов при температуре ниже 500-600°С. Так, скорость при Т 200°С повышается до 50°/с. Однако такая скорость недостаточна для решения целого круга задач. Это связано с тем, что конструкция имеет большую тепловую инерционность и в камере присутствуют разогретые газы.

Недостаточная скорость охлаждения не позволяет расширить диапазон исследуемых объектов (например, исследовать многие мартенситные превращения в сплавах железа, урана, циркония, титана).

Целью изобретения является повышение экспрессности анализа и расширение диапазона исследуемых объектов.

О

ь

GJ

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.

Устройство содержит металлическую камеру 1 с размещенной в ней термопарой 2. Дно камеры имеет форму полусферы. Термопара соединена с блоком 3 регистрации сигнала термопары, с помощью которого происходит запись кривой термического анализа. В камере создается вакуум до мм рт.ст. форвакуумным насосом 4. Камера закреплена на штативе 5, на котором установлен также резервуар 6 с охлаждающей жидкостью и печь 7. Резервуар может перемещаться в вертикальной плоскости, а печь также в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На конце термопары закрепляют исследуемый образец 8, имеющий обычно форму цилиндра или шара. При этом радиус дна камеры составляет (1,5-2)d, где d - диаметр держателя 9 образцов, а расстояние от держателя образцов до дна металлической камеры равно (1,8-2,4)R.

Устройство работает следующим образом.

Термопару с закрепленным на спаях образцом устанавливают в металлической камере. При этом держатель образца и расстояние S до дна камеры выдерживают согласно соотношению S (1,8-2,4)R. С помощью форвакуумного насоса в металлической камере создается разрежение, вплоть до давления 10- мм рт.ст. После этого печь перемещают в горизонтальной и вертикальной плоскостях и устанавливают так, чтобы часть металлической камеры, где расположен образец, была в зоне равномерного нагрева печи. Камеру вместе с образцом нагревают до температуры, равной температуре внутри печи. Затем печь возвращают в исходное положение, а резервуар с охлаждающей жидкостью (в качестве которой используется например жидкий азот) устанавливают, перемещая его в вертикальной плоскости на место печи, погружая в охлаждающую жидкость на глубину (10-40JR. Происходит быстрое охлаждение образца, во время которого блоком регистрации сигнала термопары производится запись кривой деривативного термического

анализа. После записи кривой термического анализа возвращают резервуар с охлаждающей жидкостью в исходное положение.

Формула изобретения

Устройство для термического анализа, содержащее металлическую камеру с размещенными в ней держателем образцов и соединенной с блоком регистрации термопарой, печь и резервуар с охлаждающей

жидкостью, выполненный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно металлической камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения экспрессности анализа и расширения диапазона исследуемых объектов, дно металлической камеры выполнено в виде полусферы радиусом R (1,5-2)d, где d - диаметр держателя образцов, а расстояние от держателя до дна металлической камеры равно

(1,8-2,4)R.

/

2

1/3

Изобретение относится к физическим методам исследования материалов, в частности к устройствам для термического анализа. Цель изобретения - повышение экспрессности анализа и расширение диапазона исследуемых объектов. Устройство содержит металлическую камеру с размещенными в ней держателем образцов и соединенной с -блоком регистрации термопарой, печь и резервуар с охлаждающей жидкостью, выполненный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Дно металлической камеры выполнено в виде полусферы радиусом R

Ю1

Ю1

0

и

fl

0

/

/7