[实用新型]一种用于制备固体扩散偶装置

说明书

本实用新型公开了一种用于制备固体扩散偶装置，包括承物筒和端塞，所述承物筒内用于容纳制备扩散偶的材料固体材料I和固体材料II，所述端塞与承物筒的顶部敞口端真空密封连接，且端塞用于压紧固体材料I和固体材料II、使固体材料I和固体材料II的界面压紧贴合；所述端塞上设有用于对承物筒内抽真空的微孔，且在抽真空结束后通过真空密封件堵孔。采用本实用新型提供的制备扩散偶的装置能够获得真空条件下固体界面的热扩散和界面反应情况，操作简单实用、适用性广，在固体材料界面相容性的研究中可广泛应用。

技术领域

本实用新型涉及性能检测技术领域，具体涉及一种用于制备固体扩散偶装置。

背景技术

两种固体材料的相容性一般通过研究其扩散偶界面的热扩散和化学反应情况来判定，在核电材料设计和选型过程中，经常会接触到两种材料紧密贴合且在一定温度下服役的状况，比如芯块与包壳材料，涂层与包壳材料等，材料之间的相容性在材料设计及研究中是必须要考虑的关键因素，在前期通常需要试验验证。要研究材料间的界面相容性，需要获得两种材料紧密贴合的界面，且在保护或真空条件下对界面进行特定温度和时长的热处理，以获取其界面扩散和反应情况。

目前扩散偶的制备常使用捆绑法、铆钉法、混合压块法、涂层法、包覆热压法等方式，在真空热处理炉中进行真空热处理，或通过石英封管达到气氛保护或真空条件，制备流程较为复杂，且扩散偶界面贴合的控制不够精准。文献Al/Mg扩散层的形成规律和机理，宋玉强等采用了镶嵌式扩散偶，将Al和Mg金属镶嵌加工在一起，580℃保温60h退火处理后电镜观察其界面扩散情况。段盼盼，杨静等将金属、陶瓷接触后置于粉末中包覆热压的方式制备扩散偶。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：常规的扩散偶制备装置结构和操作流程较为复杂，尤其不适于实验室科学研究，本实用新型提供了解决上述问题的一种用于制备固体扩散偶装置，采用本实用新型提供的制备扩散偶的装置能够获得真空条件下固体界面的热扩散和界面反应情况，操作简单实用、适用性广，在固体材料界面相容性的研究中可广泛应用。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于制备固体扩散偶装置，包括承物筒和端塞，所述承物筒内用于容纳制备扩散偶的材料固体材料I和固体材料II，所述端塞与承物筒的顶部敞口端真空密封连接，且端塞用于压紧固体材料I和固体材料II、使固体材料I和固体材料II的界面压紧贴合；所述端塞上设有用于对承物筒内抽真空的微孔，且在抽真空结束后通过真空密封件堵孔。

进一步地，所述端塞与承物筒的顶部敞口端通过螺纹连接后，再通过环缝焊接固定。

进一步地，所述端塞的一端设有外螺纹，承物筒的顶部敞口端设有内螺纹，端塞的一端通过内螺纹和外螺纹适配旋入承物筒内。

进一步地，所述端塞包括水平段和竖直段，水平段为外径与承物筒外径相同的圆板结构，垂直段为圆柱直杆结构，水平段和竖直段相互垂直设置，在竖直段轴向截面上呈T型结构；端塞的竖直段的自由端设有外螺纹，承物筒的顶部敞口端设有内螺纹，竖直段的自由端通过内螺纹和外螺纹适配旋入承物筒内、直至竖直段端面与固体材料I压紧接触。

进一步地，在圆板结构朝向竖直段的外沿周向设置倒角结构，承物筒的敞口端外沿周向设置倒角结构，在端塞的竖直段完全旋入承物筒内时，圆板结构的下板面与承物筒的顶端端面贴合，在两者的倒角部位形成环形槽结构，在环形槽处连续焊接密封。

进一步地，在抽真空结束后，通过堵孔焊接实现微孔的真空密封。

进一步地，所述微孔包括小孔段和大孔段，大孔段内径大于小孔段内径；大孔段一端与承物筒连通、另一端与小孔段连通。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：