一种气体氛围下固体材料热处理装置及其处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种气体氛围下固体材料热处理装置及其处理方法，热处理装置包括四通管和热处理管，所述四通管具有第一管口、第二管口、第三管口、第四管口，所述热处理管与第一管口相连，所述第二管口上设有压力表，所述第三管口上设有第一阀门并与真空泵相连，所述第四管口上设有第二阀门并与充气管相连。处理方法，包括以下步骤：拆下第一阀门，将样品包好放入热处理管的底部，再将第一阀门与四通管相连；打开第一阀门，关闭第二阀门，通过真空泵开始抽气；关闭第一阀门，打开第二阀门，通过充气管充入需要气体；关闭第二阀门，对热处理管的底部进行加热处理。装置结构简单，操作简便，成本低。
【专利说明】一种气体氛围下固体材料热处理装置及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热处理设备【技术领域】，尤其是涉及一种气体氛围下固体材料热处理装置及其处理方法。
【背景技术】
[0002]当前在凝聚态物理实验中，常需要对物质的分子取向进行调控，例如在有机太阳电材料中，调控分子取向可以获得较高的效率。
[0003]在对物质分子取向调控时，通常使用的方法是在真空的环境下进行淬火或退火、气体掺杂等，其原理是温度和气体都可以改变固体分子结构，进而调控分子取向。但是所需要的设备目前较为少见，类似功能的设备价格十分高昂，且结构复杂，操作繁琐，实验效率低。
【发明内容】
[0004]针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种气体氛围下固体材料热处理装置及其处理方法，以达到结构简单，操作简便的目的。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
[0006]一种气体氛围下固体材料热处理装置，包括四通管和热处理管，所述四通管具有第一管口、第二管口、第三管口、第四管口，所述热处理管与第一管口相连，所述第二管口上设有压力表，所述第三管口上设有第一阀门并与真空泵相连，所述第四管口上设有第二阀门并与充气管相连。
[0007]所述热处理管为不锈钢管。
[0008]所述热处理管的外端设有封头。
[0009]所述第一阀门为球阀。
[0010]所述第二阀门为针阀。
[0011]所述第一管口与第三管口相对设置。
[0012]所述第二管口与压力表通过管道相连，并在管道上设有泄压阀。
[0013]所述封头与热处理管之间通过螺纹相连接。
[0014]所述第一阀门与第三管口之间通过螺纹相连接。
[0015]一种利用所述气体氛围下固体材料热处理装置的处理方法，包括以下步骤:
[0016]1)拆下第一阀门，将样品包好放入热处理管的底部，再将第一阀门与四通管相连；
[0017]2)打开第一阀门，关闭第二阀门，通过真空泵开始抽气；
[0018]3)关闭第一阀门，打开第二阀门，通过充气管充入需要气体；
[0019]4)关闭第二阀门，对热处理管的底部进行加热处理。
[0020]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
[0021]本发明的热处理装置结构简单，采用标准件即可制作完成，成本低，并且可选择真空、气体掺杂、温度变化等各种环境进行热处理，整个装置简单，操作简便，提高了实验效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0023]图1为本发明热处理装置结构示意图。
[0024]图中:1.四通管、2.封头、3.压力表、4.第一阀门、5.抽气口、6.第二阀门、7.充气管。
【具体实施方式】
[0025]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0026]如图1所示，该气体氛围下固体材料热处理装置，包括四通管1和热处理管以及压力表3，其中，四通管1具有第一管口、第二管口、第三管口、第四管口，四通管1为十字结构，第一管口与第三管口相对应设置，第二管口和第四管口相对应设置，四通管1与热处理管均为不锈钢管，热处理管为长管，结构简单、便于制作，成本低。
[0027]热处理管的一端与四通管1的第一管口通过焊接固定并相连通，热处理管的另一端安装有封头2，通过封头将该端密封，热处理管内靠近封头位置安装挡片，对热处理的样品定位，封头2与热处理管之间通过螺纹相连接，便于拆下封头，将样品放入热处理管内。
[0028]在热处理管上靠封头2位置处安装温度传感器，温度传感器与外部的显示器相连，在热处理过程中，便于控制加热温度。
[0029]第二管口上设有压力表3。具有为，第二管口与压力表3通过管道相连，并在管道上设有泄压阀，通过泄压阀来保证热处理过程中可靠性和安全性。压力表根据实验的需要可以选择不同精度的量程，便于直接观察内部的气压。
[0030]第三管口上安装有第一阀门4，第一阀门4为球阀，球阀一端口为抽气口 5，抽气口5与真空泵相连，通过真空泵将热处理管内的空气抽出，以避免空气对实验的干扰。
[0031]第一阀门4与第三管口之间通过螺纹相连接，第一阀门采用这种结构，可将封头2与热处理管焊接密封起来，通过拆下第一阀门，将样品放入热处理管的底部位置。第一阀门可以反复拆卸，为保证气密性使用0型圈密封。
[0032]四通管1的第四管口上设有第二阀门6并与充气管7相连，通过充气管7与待充气体的气瓶相连，可根据实验的需要选择不同的气体。第二阀门6为针阀，针阀控制准确，便于控制进入热处理管的气体量。
[0033]利用本发明的热处理装置对气体氛围下的固体材料进行热处理，热处理方法包括以下步骤:
[0034]拆下第一阀门，将样品包好放入热处理管的底部，再将第一阀门与四通管相连；
[0035]打开第一阀门，关闭第二阀门，通过真空泵开始抽气，当压力表的示数显示热处理管内部的压强接近于0时，关闭第一阀门；
[0036]打开第二阀门，通过充气管与待充气体的气瓶相连，通过充气管充入需要气体；
[0037]关闭第二阀门，对热处理管的底部进行加热处理。
[0038]本发明的热处理装置结构简单，可选择真空、气体掺杂、温度变化等各种环境进行热处理，操作简便，成本低。
[0039]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:包括四通管和热处理管，所述四通管具有第一管口、第二管口、第三管口、第四管口，所述热处理管与第一管口相连，所述第二管口上设有压力表，所述第三管口上设有第一阀门并与真空泵相连，所述第四管口上设有第二阀门并与充气管相连。
2.如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述热处理管为不锈钢管。
3.如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述热处理管的外端设有封头。
4.如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述第一阀门为球阀。
5.如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述第二阀门为针阀。
6.如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述第一管口与第三管口相对设置。
7.如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述第二管口与压力表通过管道相连，并在管道上设有泄压阀。
8.如权利要求3所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述封头与热处理管之间通过螺纹相连接。
9.如权利要求6所述气体氛围下固体材料热处理装置，其特征在于:所述第一阀门与第三管口之间通过螺纹相连接。
10.一种利用如权利要求1所述气体氛围下固体材料热处理装置的处理方法，其特征在于:所述处理方法包括以下步骤: 1)拆下第一阀门，将样品包好放入热处理管的底部，再将第一阀门与四通管相连； 2)打开第一阀门，关闭第二阀门，通过真空泵开始抽气； 3)关闭第一阀门，打开第二阀门，通过充气管充入需要气体； 4)关闭第二阀门，对热处理管的底部进行加热处理。
【文档编号】B01L7/00GK104307586SQ201410612568
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】崔光磊, 刘磊, 尹杰 申请人:安徽师范大学