[發明專利]一種用于熱分析儀器的爐體

有效

• 申請號: 201811267620.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109164128B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 楊莉萍;陶冶;汪文兵;劉震炎
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄒蘊

本發明的一種用于熱分析儀器的爐體，包括：中空的爐體主體、位于爐體主體下方的兩個以上的導熱柱、和纏繞于導熱柱外表面的兩組以上的加熱器；爐體主體的截面形狀為啞鈴形，內部設有兩個對稱的樣品腔，并且在中央部位設置有孔，作為腔內氣體流通的通氣通道；多個導熱柱排布于爐體主體的兩個對稱的樣品腔的下方并成軸對稱分布；加熱器由加熱絲組成并對稱纏繞在導熱柱上。根據本發明，能使爐體結構緊湊，使樣品本身對稱受熱，還能提高升溫速率，能實現大功率加熱。

技術領域

本發明涉及一種用于熱分析儀器的爐體。

背景技術

目前，熱分析技術是在程序溫度控制下測量物質的物理性質隨溫度的變化，用于研究物質在某一特定溫度時所發生的熱學、力學、聲學、光學、電學、磁學等物理參數的變化，是一種十分重要的分析測試方法。此外，不同的技術方法對應不同的熱分析儀器，但通常熱分析儀器包括溫度控制器、爐體、物理檢測單元、氣氛控制器和數據處理系統等，其中，爐體是熱分析儀器的核心部件，為試樣提供一個測量所需的均溫環境得到支撐。

具體而言，可分為差示掃描量熱法（Differential Scanning Calorimetry；DSC）、差熱分析（Differential Thermal Analysis；DTA）、熱重分析儀（Thermo GravimetricAnalyzer；TGA）、以及動態熱機械分析（Dynamic Thermomechanical Analysis；DMA）等。

差示掃描量熱法中所需的差示掃描量熱儀（以下有時也會簡稱DSC）是上述熱分析儀器的一種，也是應用最廣泛的一種，是使樣品處于程序溫度控制下，觀察樣品和參比物之間熱流差隨溫度或時間變化的測試儀器。另外，磁環境還能對材料的物相形成及性能產生影響，對材料新現象和機理研究具有重要的科學價值。

然而，目前產品性能指標過低，商品化的差示掃描量熱儀的升溫速率大部分在80K/min，只有少數能達到100K/min，但該升溫指標也不是在儀器的全溫區范圍內均能達到，當爐溫到達773K的高溫區后，差示掃描量熱儀的實際升溫速率會低于指標值。另外，針對應用于磁環境的差示掃描量熱儀的研究，也幾乎處于起步階段。

發明內容

發明要解決的問題：

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種可實現快速升溫、且在有磁和無磁環境下均能準確測量的用于熱分析儀器的爐體。

解決問題的技術手段：

本發明提供一種用于熱分析儀器的爐體，包括：中空的爐體主體、位于所述爐體主體下方的兩個以上的導熱柱、和纏繞于所述導熱柱外表面的兩組以上的加熱器；

所述爐體主體的截面形狀為啞鈴形，內部設有兩個對稱的樣品腔，并且在中央部位設置有孔，作為腔內氣體流通的通氣通道；

多個所述導熱柱排布于所述爐體主體的兩個對稱的樣品腔的下方并成軸對稱分布；

所述加熱器由加熱絲組成并對稱纏繞在所述導熱柱上。

根據本發明，本發明與現有技術相比較，具有如下技術效果：

1、本發明的爐體主體采用啞鈴形，與傳統的圓形相比體積小，爐體結構緊湊，有效減小了質量熱容，另外樣品被包裹均勻，使樣品本身對稱受熱；

2、本發明采用了多導熱柱進行導熱，與傳統的單根圓柱相比，有效增加了導熱面積，熱量向爐中心靠攏，減少熱損失，提高了升溫速率；

3、本發明的導熱柱和加熱器的數量均為二以上，因此在增加傳熱面積的同時，能實現大功率加熱，且加熱均勻。

也可以是，本發明中，所述加熱絲為雙股。借助于此，加熱器通過雙股纏繞在對應的導熱柱上，消除了加熱絲本身帶來的磁效應，減少了加熱絲對外部磁環境的干擾。