[實(shí)用新型]一種小型耐腐蝕低溫可控?fù)Q熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820124180.4
• 申請(qǐng)日: 2008-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN201318835Y
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜風(fēng)貞;孫繼光;張希順;高愈尊;劉春曉;張智慧;馬會(huì)娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號(hào): F25B39/00
• 分類號(hào): F25B39/00;F25B21/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱麗華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種小型耐腐蝕低溫可控?fù)Q熱器。

背景技術(shù)

在電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室或金相樣品制備實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試操作人員或材料工作者在利用掃描電子顯微鏡從事電子背散射衍射分析技術(shù)(EBSD)研究工作時(shí)，往往會(huì)遇到一些樣品制備困難的實(shí)際問題，而一個(gè)高質(zhì)量的EBSD樣品往往信息豐富，對(duì)材料的研究起關(guān)鍵作用，但是現(xiàn)階段EBSD樣品制備手段較少，它們或者所用的設(shè)備非常昂貴，或者不能達(dá)到目的，而電解拋光法是一種非常重要的樣品制備方法，設(shè)備裝置簡(jiǎn)單，但是操作參數(shù)要求可控性要強(qiáng)，才能得到理想的樣品，部分特殊的金相樣品也非常適合采用該法，如不銹鋼、高溫合金、鈦合金及鋁合金等采用電解拋光非常適合。但是當(dāng)前電解拋光裝置一般不帶制冷，直接將陽極接樣品，陰極為Pt等金屬，放入電解拋光池中。即使對(duì)電解液制冷，也一般采用向電解液池中加液氮等方法，樣品表面溫升也無法控制，因此制備樣品多憑借經(jīng)驗(yàn)，質(zhì)量穩(wěn)定性不高，規(guī)律較難把握，在電解拋光過程中對(duì)具有腐蝕性電解液進(jìn)行降低溫度且低溫可控，將會(huì)對(duì)高質(zhì)量的EBSD樣品制備成功率大大提高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種小型耐腐蝕低溫可控?fù)Q熱器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案：

一種小型耐腐蝕低溫可控?fù)Q熱器，它包括：一換熱器部件，包括一至少彎曲成兩道的“蛇”型鈦管，在“蛇”型鈦管表面有鑄造的純鋁層；兩組半導(dǎo)體致冷片，分別固定在換熱器部件的兩側(cè)。

在“蛇”型鈦管表面鑄造的純鋁層聯(lián)體構(gòu)成塊體狀。

所述的半導(dǎo)體致冷(又叫電制冷)是珀?duì)柼?yīng)在制冷技術(shù)方面的應(yīng)用，它是由多組半導(dǎo)體熱電偶構(gòu)成，每個(gè)半導(dǎo)體電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成。N型材料有多余的電子，有負(fù)溫差電勢(shì)，P型材料電子不足，有正溫差電勢(shì)；當(dāng)電子從P型穿過結(jié)點(diǎn)至N型時(shí)，結(jié)點(diǎn)的溫度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相當(dāng)于結(jié)點(diǎn)所消耗的能量。相反，當(dāng)電子從N型流至P型材料時(shí)，結(jié)點(diǎn)的溫度就會(huì)升高。把一個(gè)P型半導(dǎo)體元件和一個(gè)N型半導(dǎo)體元件聯(lián)結(jié)成一對(duì)熱電偶，接上直流電源后，在接頭處就會(huì)產(chǎn)生溫差和熱量的轉(zhuǎn)移。在上面的接頭處，電流方向是從N至P，溫度下降并且吸熱，這就是冷端；而在下面的一個(gè)接頭處，電流方向是從P至N，溫度上升并且放熱，因此是熱端。通過這種裝置可以將一端的環(huán)境熱量轉(zhuǎn)移到另一端，從而達(dá)到制冷的目的。其特點(diǎn)是體積小，無振動(dòng)裝置，方便可靠，溫度易控。

本實(shí)用新型提供了一種小型耐腐蝕低溫可控?fù)Q熱器部件制備方法，解決了傳統(tǒng)電解拋光方法制備樣品過程中部分參數(shù)不易控制的不足。由于新材料大量出現(xiàn)使得各個(gè)實(shí)驗(yàn)室樣品品種繁多，制備條件復(fù)雜多變，使用的拋光介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不同，因此有必要采用耐腐蝕且導(dǎo)熱性好的換熱器組件來滿足要求，本實(shí)用新型可以同時(shí)采用低振動(dòng)、小體積、無需受液氮制約的電制冷，使流過樣品表面的介質(zhì)溫度可控，同時(shí)滿足試驗(yàn)的低溫要求，來實(shí)現(xiàn)樣品制備的控制精度，使得制備樣品質(zhì)量高、且穩(wěn)定可控。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1、通過鈦鋁復(fù)合器件做散熱器，解決了純鈦導(dǎo)熱不好，且滿足耐腐蝕的要求。

2、采用半導(dǎo)體致冷器件做冷源，與采用液氮做冷源相比，低溫溫度(零下40℃低溫)控制更容易，溫度控制精度高。

3、裝置可沒有機(jī)械振動(dòng)，由于采用半導(dǎo)體致冷，解決了壓縮機(jī)制冷的振動(dòng)問題，裝置體積也較小，方便用于在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。

4、對(duì)環(huán)境要求低，無需液氮或其他制冷介質(zhì)，有水有電的條件既可滿足裝置工作要求。

附圖說明

圖1為熱交換器部件結(jié)構(gòu)示意圖(a為俯視圖；b為主視圖)

圖2為熱交換器(電制冷換熱器)總成示意圖

具體實(shí)施方式

如圖1圖2所示：本實(shí)用新型小型耐腐蝕低溫可控?fù)Q熱器包括：一換熱器部件5及分別固定在換熱器部件的兩側(cè)的半導(dǎo)體致冷片4。

所述的換熱器部件5包括一至少彎曲成兩道的“蛇”型鈦管501，在“蛇”型鈦管表面有鑄造的純鋁層502。在“蛇”型鈦管表面鑄造的純鋁層以聯(lián)體構(gòu)成塊體狀為佳，參見圖1所示。

所述固定在換熱器部件的兩側(cè)的半導(dǎo)體致冷片4成對(duì)組，每一組半導(dǎo)體致冷片為一橫排，列于換熱器部件的一側(cè)邊。

參見圖2，電制冷熱交換器由電極1、冷卻水進(jìn)出管2、冷卻水進(jìn)出管3和本實(shí)用新型的電制冷片4復(fù)合換熱器管5組合構(gòu)成。