碳纤维灰分测试用坩埚的制作方法

1.本实用新型是关于一种坩埚，特别是关于一种碳纤维灰分测试用坩埚。


背景技术：

2.聚丙烯腈基碳纤维作为一种无机材料，含碳量高达90％以上，其具有化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀、高强度、高模量、低密度和耐疲劳等特性，广泛应用于航空航天、军事武器、风力发电、汽车制造，建筑补强等领域，其用量逐年攀升。聚丙烯腈基碳纤维随着应用的不断扩张，其灰分含量作为重要指标显得愈发重要。
3.碳纤维灰分作为高温氧化后的残余物质，主要元素为硅、氧、碳，其含量多少直接反映碳纤维的杂质含量。这些杂质在平常以缺陷形式存在于纤维内部，一方面作为应力集中点拉低了碳纤维的力学性能，另一方面降低了碳纤维的耐烧蚀性能，给产品应用造成了多方面困难，这对灰分测试提出了更高要求。
4.现行标准gb/t 26752聚丙烯腈基碳纤维，规定了碳纤维灰分的测试方法，其使用坩埚盛装碳纤维后，在马弗炉中进行高温煅烧。测试中要求保持通风良好，确保碳纤维充分氧化。实际操作中需要微开马弗炉门并微开坩埚盖，但是常规的坩埚的坩埚盖的打开程度无法定量控制，不同类型的碳纤维需要的燃烧条件不同。打开程度过小会使燃烧不充分，碳纤维灰化不完全。打开程度过大会使纤维在燃烧中受到空气扰动，大量上冲散逸，造成灰分测定不准确；坩埚盖敞开以后可能会接受马弗炉内的其他污物，后续如需进行金属离子测试，也会造成干扰。
5.因此，有必要提供一种碳纤维灰分测试用坩埚，来解决上述问题。
6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种碳纤维灰分测试用坩埚，其能够保证碳纤维灰分充分燃烧，且隔绝马弗炉内的其他污物。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳纤维灰分测试用坩埚，包括坩埚主体，设置有用于放置样品的容纳腔，所述容纳腔设置有开口，所述坩埚主体的外侧壁上设置有通风孔，所述通风口与所述容纳腔相连通；坩埚盖，套设在所述坩埚主体上，且用于封闭所述开口，所述坩埚盖包括盖顶以及盖延，所述盖延能够封闭所述通风孔，所述盖延设置有缺口。
9.其中，所述坩埚盖能够在坩埚主体上转动，并能够使所述缺口转动至与所述通风孔相连通的状态。
10.在一个或多个实施方式中，所述坩埚主体的外侧壁上设置有一个或多个刻度线。
11.在一个或多个实施方式中，所述刻度线位于所述通风孔的下方。
12.在一个或多个实施方式中，所述坩埚主体呈圆柱体型。
13.在一个或多个实施方式中，坩埚主体上设置有环形凹槽。
14.在一个或多个实施方式中，所述盖顶为半球形，且盖顶的边缘与所述坩埚主体的开口处相接触。
15.与现有技术相比，根据本实用新型的碳纤维灰分测试用坩埚通过在坩埚主体上设置的不与顶部开口相连通的通风孔，保证碳纤维在燃烧中不会向上散逸流失、损失灰分。通风孔下方还带有刻度线，与坩埚盖的盖延上的缺口配合可以定量控制打开程度，视坩埚内碳纤维种类和用量灵活调节通气情况，降低了依据经验操作的要求，同时也保证了马弗炉内的杂质不会进入到坩埚内。
附图说明
16.图1是根据本实用新型一实施方式的碳纤维灰分测试用坩埚的爆炸图。
17.主要附图标记说明：
18.1、坩埚主体；11、容纳腔；12、开口；13、通风孔；14、环形凹槽；2、坩埚盖；21、盖顶；22、盖延；23、缺口。
具体实施方式
19.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
20.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
21.如图1所示，根据本实用新型一实施方式的碳纤维灰分测试用坩埚包括坩埚主体1和坩埚盖2。
22.一具体实施方式中，坩埚主体1设置有用于放置样品的容纳腔11，容纳腔11内可以用来放置带测试的碳纤维样品。容纳腔11设置有开口12，开口 12位于坩埚主体1的顶部，碳纤维样品可以通过开口12进入到容纳腔11内。坩埚主体1的外侧壁上设置有通风孔13，通风口与容纳腔11相连通，开口 12与通风口不连通，保证碳纤维在燃烧中不会向上散逸流失、损失灰分。
23.一具体实施方式中，坩埚盖2可以套设在坩埚主体1上，坩埚盖2包括盖顶21以及盖延22，盖延22能够封闭通风孔13，盖延22设置有缺口23。坩埚盖2能够在坩埚主体1上转动，并能够使缺口23转动至与通风孔13相连通的状态，同时可以调节转动坩埚盖2，达到调节缺口23和通风孔13相连通的面积的大小，即调节容纳腔11与外界相连通处的横截面积的大小。
24.一具体实施方式中，坩埚主体1的外侧壁上可以设置有一个或多个刻度线，通过转动盖延22，使缺口23的一端与刻度线重合，即可以达到精确调节缺口23和通风孔13相连通的面积的大小，降低了操作者需要依据经验操作的要求。
25.一具体实施方式中，刻度线位于通风孔13的下方，便于操作者观察刻度线，且便于操作者控制缺口23的一端与刻度线重合。
26.一具体实施方式中，坩埚主体1呈圆柱体型，圆柱体型的坩埚主体1，保证了容纳腔11内的测试物受热面积。
27.一具体实施方式中，坩埚主体1上设置有环形凹槽14。便于坩埚钳稳定夹持坩埚主体1以及坩埚盖2，提高了实验安全性。
28.一具体实施方式中，盖顶21为半球形，且盖顶21的边缘与坩埚主体1 的开口12处相接触。在燃烧过程中保证了烟雾中固体颗粒的有效收集，避免质量损失干扰测试结果。同时盖顶21封闭了开口12，保证了坩埚内部不会因为敞口而落入污物，进而影响实验洁净度。
29.本实用新型使用方式为：
30.将碳纤维或原丝纤维剪切好后放入坩埚主体1的容纳腔11内，盖好坩埚盖2，视纤维情况旋转坩埚盖2以调整通风孔13与外界相连通面积的大小。即当测试大丝束碳纤维且难以燃烧时，通风孔13与外界相连通面积较大，甚至全部与外界全部连通，即通风孔13大幅度开启；当测试小丝束碳纤维时，通风孔13与外界相连通面积适中或者较小，即通风孔13小幅度开启；当测试原丝纤维时，通风孔13与外界相连通面积与测试小丝束碳纤维时类似。称重后，用坩埚钳夹持坩埚主体1的环形凹槽14位置，并移入马弗炉进行煅烧，冷却后，二次称重，得到纤维灰分含量。如需对碳纤维进行金属离子含量测试，取用该灰分即可。
31.综上所述，根据本实用新型的碳纤维灰分测试用坩埚的有益效果为：
32.通过在坩埚主体1上设置的不与顶部开口12相连通的通风孔13，保证碳纤维在燃烧中不会向上散逸流失、损失灰分。通风孔13下方还带有刻度线，与坩埚盖2的盖延22上的缺口23配合可以定量控制打开程度，视坩埚内碳纤维种类和用量灵活调节通气情况，降低了依据经验操作的要求，同时也保证了马弗炉内的杂质不会进入到坩埚内。
33.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。