[发明专利]基于薄层扩散模型测量金属熔体扩散的设备及其应用

摘要

本发明公开了一种基于薄层扩散模型测量金属熔体扩散的设备及其应用，其特征是：在真空腔体中设置一框架，在框架中固定设置以石墨为材质的扩散台，扩散台为一呈竖直固定的柱状体，在扩散台的外围设置由钨棒组成的加热器件；扩散台为一组件，包括固定底座、多层厚度一致的石墨薄片、不锈钢棒和“C”型框架。在扩散台中分别设置有第一样品柱腔、第二样品柱腔，第一样品柱腔处于扩散台的中心位置，第二样品柱腔处在第一样品柱腔的左侧下方位置；扩散台分别具有预热状态位、熔接状态位和冷却状态位，本发明使得利用基于薄层扩散模型对金属熔体扩散系数进行精确测量得以实现，为从事相关的金属研究及铸造提供可靠的依据。

主权项

一种基于薄层扩散模型测量金属熔体扩散的设备，其特征是：在真空腔体(1)中设置一框架(2)，在所述框架(2)中固定设置以石墨为材质的扩散台(4)，在所述扩散台(4)的外围设置加热器(3)；在所述扩散台(4)中分别设置有第一样品柱腔(7a)和第二样品柱腔(7b)，所述第一样品柱腔(7a)处于扩散台的中心位置，所述第二样品柱腔(7b)处在所述第一样品柱腔(7a)的左侧下方位置；所述扩散台(4)是由呈水平的长条状石墨片层层叠压构成，包括：一组可向右推移的右移石墨片(4a)、一组固定设置的固定石墨片(4b)，以及一片可独立向右推移的熔接石墨片(8)；所述熔接石墨片(8)处在第一样品柱腔(7a)的底部，与所述熔接石墨片(8)上下相邻的是右移石墨片(4a)，在所述熔接石墨片(8)的上方和下方，各片右移石墨片(4a)和各片固定石墨片(4b)一一间隔设置；在所述右移石墨片(4a)、固定石墨片(4b)和熔接石墨片(8)上分别设置有竖向通孔，包括：在所述右移石墨片(4a)和固定石墨片(4b)上均呈一左一右分别设置有左侧竖向通孔和右侧竖向通孔，在所述熔接石墨片(8)上仅在左侧设置一左侧竖向通孔；所述第一样品柱腔(7a)和第二样品柱腔(7b)是由分别设置在右移石墨片(4a)、固定石墨片(4b)和熔接石墨片(8)上对应位置上的竖向通孔串联形成；所述扩散台有三个状态位：预热状态位：所述右移石墨片(4a)、固定石墨片(4b)和熔接石墨片(8)中各左侧竖向通孔在同一竖直位置上对齐贯通形成第二样品柱腔(7b)；所述右移石墨片(4a)、固定石墨片(4b)和熔接石墨片的各右侧竖向通孔在同一竖直位置上对齐贯通形成第一样品柱腔(7a)；熔接状态位：所述右移石墨片(4a)和固定石墨片(4b)保持在预热状态位上，所述熔接石墨片(8)以其左侧竖向通孔与第一样品柱腔(7a)的底部贯通呈熔接状态；冷却状态位：所述固定石墨片(4b)和熔接石墨片(8)保持在熔接状态位上，所述右移石墨片(4a)中的竖向通孔与固定石墨片(4b)和熔接石墨片(8)中的竖向通孔相错位，使所述第一样品柱腔(7a)和熔接石墨片(8)中左侧竖向通孔在竖向分割为相互隔离的各柱腔。