本發(fā)明涉及生物質(zhì)鍋爐領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿及方法。

背景技術(shù)：

目前對生物質(zhì)鍋爐管壁防腐涂層進(jìn)行研究時，需在實驗室對防腐涂層進(jìn)行高溫模擬實驗。高溫模擬實驗通常采用瓷舟盛裝生物質(zhì)腐蝕介質(zhì)及金屬試塊，然后放入馬弗爐中進(jìn)行加熱。該瓷舟是高溫模擬實驗用來盛裝樣品的重要部件。模擬生物質(zhì)高溫腐蝕實驗是將腐蝕介質(zhì)平鋪在瓷舟底部，金屬試塊平放在腐蝕介質(zhì)上，待腐蝕面接觸腐蝕介質(zhì)。當(dāng)加熱溫度高且時間較長時，腐蝕介質(zhì)容易板結(jié)，金屬試塊與腐蝕介質(zhì)粘結(jié)在一起不易分離，若用機(jī)械方法強(qiáng)行分離會造成腐蝕面結(jié)構(gòu)破壞，影響實驗檢測結(jié)果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種易于取出試塊、可提高分析結(jié)果準(zhǔn)確性的用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿及方法。

一種用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿，包括瓷皿主體及瓷勺；所述瓷皿主體設(shè)有容置槽，所述瓷勺包括勺頭和與所述勺頭連接的勺柄，所述勺頭的下表面與所述容置槽相適配，所述勺頭放入所述容置槽中能夠與所述容置槽的槽底及周壁無縫接觸。

在其中一個實施例中，所述瓷皿主體及所述瓷勺的材質(zhì)相同，包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不小于99％的Al₂O₃、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.2％的R₂O、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.1％的Fe₂O₃以及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.2％的SiO₂，其中，R為K和Na。在其中一個實施例中，所述瓷皿主體及所述瓷勺的體積密度大于3.8g/cm³，顯氣孔率小于1％，吸水率為0，20℃泄漏率小于10-11Torr/L.sec，抗彎強(qiáng)度大于350Mpa，抗壓強(qiáng)度大于12000Mpa，介電常數(shù)∑＝2MHz，耐急冷急熱性為在1750℃下6次 不裂，最高耐溫1800℃。

在其中一個實施例中，所述瓷皿主體為長方體形狀，長度為160mm、寬度為70mm且高度為26mm。

在其中一個實施例中，所述瓷皿主體上均勻設(shè)有十個方形的所述容置槽，所述容置槽的長度為20mm、寬度為20mm且深度為13mm。

在其中一個實施例中，每個所述容置槽對應(yīng)設(shè)有一個所述瓷勺。

在其中一個實施例中，所述瓷勺還包括連接部，所述勺頭及所述勺柄在所述連接部的兩端與所述連接部垂直連接且在所述連接部的兩側(cè)向相反方向延伸。

在其中一個實施例中，所述勺柄與所述連接部之間還通過圓弧部連接。

在其中一個實施例中，所述瓷勺的厚度為3mm，高度為25mm，所述勺頭的前端與所述勺柄的末端之間的垂直長度為30mm，所述勺頭的上表面尺寸為20mm*17mm，下表面尺寸為20mm*20mm。

一種模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的方法，使用上述任一實施例所述的用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿，所述方法包括如下步驟：

將所述瓷勺的勺頭放入所述容置槽中，直至與所述容置槽的槽底相接觸；

將腐蝕介質(zhì)均勻鋪設(shè)在勺頭上；

將待試驗的試片放在腐蝕介質(zhì)上且使其待腐蝕面朝向所述腐蝕介質(zhì)；

加熱進(jìn)行腐蝕試驗，試驗結(jié)束后用所述瓷勺將所述試片取出，稱量所述試片的質(zhì)量，得到試驗結(jié)果。

上述用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿及方法可以通過瓷勺將待試驗的試片完整取出，避免當(dāng)試片粘結(jié)在瓷皿中時，強(qiáng)行取出造成表面結(jié)構(gòu)破壞或質(zhì)量損失，從而可以提高分析檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為一實施方式的瓷皿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中瓷皿的俯視圖；

圖3為沿圖2中A-A線的剖視圖；

圖4為圖1中瓷勺的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

請結(jié)合圖1、圖2和圖3，一實施方式瓷皿10包括瓷皿主體100及瓷勺200。該瓷皿10主要用于作為模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的容器。

瓷皿主體100設(shè)有用于容置試驗材料的容置槽110。在本實施方式中，瓷皿主體100為長方體形狀，長度為160mm、寬度為70mm且高度為26mm。容置槽110共有十個，呈兩排均勻分布在瓷皿主體100上。容置槽110采用規(guī)則的方形槽，其長度為20mm、寬度為20mm且深度為13mm。通過在瓷皿100的表面開設(shè)多個均勻分布且大小相同的容置槽110，可以在模擬生物質(zhì)高溫腐蝕試驗時，使覆蓋在容置槽110底部的腐蝕介質(zhì)更加均勻，保證各容置槽110內(nèi)的腐蝕條件相同，有利于提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度。

腐蝕模擬的金屬試片長寬一般控制在20mm以內(nèi)，方便后期檢測(如SEM檢測)，因此在本實施方式中容置槽110的長寬設(shè)計為20mm*20mm。為保證腐蝕強(qiáng)度，容置槽110內(nèi)需放置10-15g腐蝕介質(zhì)，加之瓷勺的厚度，容置槽110的深度13mm為宜。

每個容置槽110對應(yīng)設(shè)有一個瓷勺200。如圖4所示，在本實施方式中，瓷 勺200包括勺頭210、連接部220及勺柄230。勺頭210的下表面與容置槽110相適配，當(dāng)勺頭210放入容置槽110中后，勺頭210的下表面能夠與容置槽110的槽底及周壁無縫接觸，并可在容置槽110內(nèi)上下自由活動，便于取、放試驗材料。勺頭210、連接部220與勺柄230均為條狀結(jié)構(gòu)。勺頭210及勺柄230在連接部220的兩端與連接部220垂直連接且在連接部220的兩側(cè)向相反方向延伸。進(jìn)一步，在本實施方式中，勺柄230與連接部220之間還通過圓弧部240連接。圓弧部240的弧度呈90°。

在本實施方式中，瓷勺200的厚度為3mm，高度為25mm。勺頭210的前端與勺柄230的末端之間的垂直長度(即勺頭210的前端與勺柄230的末端在平行與勺頭210的下表面或上表面的平面上的投影之間的距離)為30mm。勺頭210為錐形體結(jié)構(gòu)，其上表面尺寸為20mm*17mm，下表面尺寸為20mm*20mm。勺頭210的下表面的形狀及尺寸與容置槽110槽底的形狀及尺寸相適配，可以實現(xiàn)無縫接觸。

可理解，在其他實施方式中，瓷皿主體100、容置槽110及瓷勺200的形狀及結(jié)構(gòu)不限于上面所述，如容置槽110的數(shù)量也可以只有一個；又如容置槽110也可以為圓形槽，相應(yīng)的瓷勺200的勺頭210可以設(shè)計為圓形板形狀以與容置槽110相適配；又如瓷皿主體100也可以為圓形，容置槽110均勻分布在該圓形的瓷皿主體100上，只要保證各容置槽110在加熱腐蝕試驗時試驗條件相同即可。

在本實施方式中，瓷皿主體100及瓷勺200的材質(zhì)相同，包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不小于99％的Al₂O₃、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.2％的R₂O、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.1％的Fe₂O₃以及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于0.2％的SiO₂，其中，R為K和Na。此外，在本實施方式中，瓷皿主體100及瓷勺200的體積密度大于3.8g/cm³，顯氣孔率小于1％，吸水率為0，20℃泄漏率小于10-11Torr/L.sec，抗彎強(qiáng)度大于350Mpa，抗壓強(qiáng)度大于12000Mpa，介電常數(shù)∑＝2MHz，耐急冷急熱性為在1750℃下6次不裂，最高耐溫1800℃。具有上述材質(zhì)的瓷皿主體100及瓷勺200具有耐腐蝕和耐高溫的特點，可以用于充分模擬生物質(zhì)高溫腐蝕，并且腐蝕介質(zhì)不易殘留，便于清洗循環(huán)利用，具有循環(huán)可用性強(qiáng)和節(jié)省成本的優(yōu)點。

此外，本實施方式還提供了一種模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的方法，該方法使用上述用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿，其包括如下步驟：

步驟一：將瓷勺的勺頭放入容置槽中，直至與容置槽的槽底相接觸；

步驟二：將腐蝕介質(zhì)均勻鋪設(shè)在勺頭上；

步驟三：將待試驗的試片放在腐蝕介質(zhì)上且使其待腐蝕面朝向腐蝕介質(zhì)；

步驟四：加熱進(jìn)行腐蝕試驗，試驗結(jié)束后用瓷勺將試片取出，稱量試片的質(zhì)量，得到試驗結(jié)果。

上述用于模擬生物質(zhì)高溫腐蝕的瓷皿及方法可以通過瓷勺將待試驗的試片完整取出，避免當(dāng)試片粘結(jié)在瓷皿中時，強(qiáng)行取出造成表面結(jié)構(gòu)破壞或質(zhì)量損失，從而可以提高分析檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。