熱電材料快速感應(yīng)熔煉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱電材料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種熱電材料熔煉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電材料是一種利用固體材料的載流子和聲子的相互作用和輸運(yùn)特性，實(shí)現(xiàn)熱能與電能之間直接地相互轉(zhuǎn)換的功能材料，也稱作溫差電材料。熱電材料特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，體積小，無污染，無噪音，因無運(yùn)動部件而具有壽命長，可靠性高，反應(yīng)快，維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此熱電材料作為一種能源轉(zhuǎn)換技術(shù)在溫差發(fā)電和制冷方面都具有廣的應(yīng)用前景。
[0003]熱電材料的發(fā)電效率主要由熱電材料的性能優(yōu)值ZT來決定，ZT=(S2o/k)T，其中為熱導(dǎo)率，σ為電導(dǎo)率，S為Seebeck系數(shù)(溫差電動勢)，T為熱力學(xué)溫度，Sb定義為功率因子。理想的熱電材料需要具有優(yōu)良的電導(dǎo)率和大的Seebeck系數(shù)，同時需要很低的熱導(dǎo)率，而這幾個熱電參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系使得獲得高的熱電優(yōu)值ZT成為巨大的挑戰(zhàn)。
[0004]由于傳統(tǒng)的熱電材料的制備一般是通過真空熔煉而獲得，在這個過程中需要將原料放入石英玻璃管抽真空和密封后，在溫度800-100(TC熔煉十幾小時，再保溫退火幾十個小時，熔煉制備周期長，能耗高，工藝復(fù)雜，而且受到玻璃管口徑和密封限制，成分調(diào)節(jié)困難，產(chǎn)量低，不適合大規(guī)模應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種使用方便快捷、環(huán)保節(jié)能、熔煉制備周期短的熱電材料快速感應(yīng)熔煉裝置。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0007]—種熱電材料快速感應(yīng)熔煉裝置，它包括可盛裝熱電材料原料的內(nèi)置耐高溫容器、外置耐高溫容器、抽真空設(shè)備、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備以及高頻感應(yīng)加熱線圈，所述外置耐高溫容器上端開口下端封閉，其內(nèi)部設(shè)有石墨塊，所述石墨塊位于所述外置耐高溫容器的底部，其頂部設(shè)有與所述內(nèi)置耐高溫容器的下部相匹配的凹槽，所述內(nèi)置耐高溫容器位于所述外置耐高溫容器內(nèi)，且其下部插入所述凹槽內(nèi)，所述抽真空設(shè)備通過管道與所述外置耐高溫容器的內(nèi)部相連通，所述外置耐高溫容器上設(shè)有可密封或打開外置耐高溫容器的密封裝置，所述高頻感應(yīng)加熱線圈套在所述外置耐高溫容器的側(cè)壁外側(cè)，且環(huán)繞在對應(yīng)所述石墨塊位置的四周，并與所述高頻感應(yīng)加熱設(shè)備電連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型產(chǎn)品使用方便快捷、易于重復(fù)操作，只需要將熱電材料原料放入內(nèi)置耐高溫容器中，通過高頻感應(yīng)加熱設(shè)備和高頻感應(yīng)加熱線圈的工作，利用石墨塊作為感應(yīng)熱源，能夠快速的將電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而為熱電材料原料提供大量熱量，并且大部分熱電材料原料自身也可以作為感應(yīng)熱源，更快的實(shí)現(xiàn)熱電材料原料的升溫，完成熔煉，不但更加環(huán)保節(jié)能，加熱速度更快，熔煉周期更短，只需幾十分鐘，適合大規(guī)模生產(chǎn)，而且適用范圍廣，既適用于金屬元素感應(yīng)合成熱電材料，也適用非金屬元素感應(yīng)合成熱電材料，并且合成的熱電材料具有結(jié)晶性好的特點(diǎn)。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，它還包括可輸送惰性氣體的氣體充裝設(shè)備，所述氣體充裝設(shè)備通過管道與所述外置耐高溫容器的內(nèi)部相連通。
[0012]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可以對外置耐高溫容器內(nèi)部先抽真空，再充入惰性氣體，起到更好的保護(hù)作用，既可以使空氣排除的更加徹底，避免熔煉時原料氧化，又可以避免因真空熔煉而造成的元素?fù)]發(fā)，降低制備成本。
[0013]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，它還包括可密封輸送熱電材料原料粉末的原料輸送設(shè)備，所述原料輸送設(shè)備通過管道與所述內(nèi)置耐高溫容器的內(nèi)部相連通。
[0014]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:在制備熱電材料時，更加方便對熱電材料原料成分進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以依據(jù)熔煉情況隨時添加原料。
[0015]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述石墨塊的四周側(cè)壁與所述外置耐高溫容器的內(nèi)側(cè)壁緊密貼合。
[0016]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可以使熱電感應(yīng)加熱效果更好，減少熱量傳遞損失。
[0017]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述凹槽位于所述石墨塊的頂部中央。
[0018]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可以使內(nèi)置耐高溫容器中的熱電材料原料位于高頻感應(yīng)加熱線圈的中軸線附近，熱電感應(yīng)加熱效果更好。
[0019]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述密封裝置與所述外置耐高溫容器的開口可拆固定連接。
[0020]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:更加方便打開和密封外置耐高溫容器。
[0021]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述密封裝置與所述外置耐高溫容器的開口螺紋連接、插合連接或卡扣連接。
[0022]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:打開和密封外置耐高溫容器更加容易、方便。
[0023]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述密封裝置與所述外置耐高溫容器的開口的連接處設(shè)有密封墊圈。
[0024]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可以使密封效果更好。
[0025]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述外置耐高溫容器、所述內(nèi)置耐高溫容器、所述石墨塊、所述高頻感應(yīng)加熱線圈均呈柱狀，且所述高頻感應(yīng)加熱線圈的內(nèi)側(cè)緊貼所述外置耐高溫容器的外側(cè)壁。
[0026]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:不但外置耐高溫容器、內(nèi)置耐高溫容器、更加方便容易盛放物品，石墨塊更加方便容易生產(chǎn)，而且高頻感應(yīng)線圈更加容易環(huán)繞在石墨塊、夕卜置耐高溫容器以及內(nèi)置耐高溫容器的四周，高頻感應(yīng)線圈的內(nèi)側(cè)可以緊貼外置耐高溫容器的外側(cè)壁，石墨塊的四周側(cè)壁可以緊貼外置耐高溫容器的內(nèi)側(cè)壁，從而使熱電感應(yīng)加熱效果更好，熱量傳遞損失更少。
[0027]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述外置耐高溫容器、所述內(nèi)置耐高溫容器、所述石墨塊、所述高頻感應(yīng)加熱線圈均呈圓柱狀。
[0028]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:高頻感應(yīng)線圈纏繞成圓柱狀更加容易方便，高頻感應(yīng)線圈的內(nèi)側(cè)更加容易緊貼外置耐高溫容器的外側(cè)壁，石墨塊的四周側(cè)壁更加容易緊貼外置耐高溫容器的內(nèi)側(cè)壁。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型產(chǎn)品外置耐高溫容器處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0032]1、高頻感應(yīng)加熱線圈，2、石墨塊，3、外置耐高溫容器，4、內(nèi)置耐高溫容器，5、密封裝置，6、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，7、抽真空設(shè)備，8、氣體充裝設(shè)備，9、原料輸送設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0034]實(shí)施例
[0035]如圖1、圖2所示，一種熱電材料快速感應(yīng)熔煉裝置，它包括可盛裝熱電材料原料的內(nèi)置耐高溫容器4、外置耐高溫容器3、抽真空設(shè)備7、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備6以及高頻感應(yīng)加熱線圈I，所述外置耐高溫容器3上端開口下端封閉，其內(nèi)部設(shè)有石墨塊2，所述石墨塊2位于所述外置耐高溫容器3的底部，其頂部設(shè)有與所述內(nèi)