高溫燒結儀

一、概述

本儀器是用于測量造型材料的原砂、混合料和陶瓷原料燒結點溫度、耐火度的一種高溫、透射投影裝置。它可使試驗者在鏡屏上清晰地看到試樣在高溫情況下，材料試樣的體積收縮、膨脹純化及完化的情況并得知各種情況發生時的相應溫度。為生產選擇材料提供依據，也可為科研、教學提供測試手段。廣泛用于鑄造、陶瓷、玻璃等行業及教學、科研部門。

二、技術參數

1、加熱溫度：zui高可達1600℃。爐膛直徑：30mm。

2、加熱速度：0-15℃/min 可調。2.5小時可達1600℃，也可根據需要調節。程序控溫，智能PID調解，控溫精度：1 ℃

3、成像坐標可簡易量化膨脹，收縮數據。

4、存儲溫度圖像zui小間隔：1℃，可任意設定。

5、電源電壓：220V±10%，2.5KW

6、儀器配有標準計算機接口，可與通用計算機相連，配自主開發的軟件，所有試驗可由計算機控制，操作方便易學。

7、圖像處理軟件具有圖像存儲、圖像打印、界面接觸角分析、收縮膨脹數據分析、歷史數據查詢等功能。

8、試樣zui大尺寸：Ф7×8mm

三、儀器的組成及簡單原理

（一）儀器的組成：

本儀器是由光源、鉬絲爐、投影裝置、電氣控制箱、制樣器五部份組成。

1、采用12V、30W光源燈泡發光經聚光鏡片聚光，整個裝置在三角形導軌上，根據需要可前后移動，聚光筒上下左右亦可進行調整。

2、加熱采用鉬絲為發熱元件的管式電阻爐，用氬氣保護發熱元件不過快氧化，zui高爐溫可達1600℃。升溫速度可手動、自動調節，爐膛試驗區溫度梯度±15℃。

3、投影部分：來自聚光鏡的平行光線，通過爐膛，將爐膛內試樣投影到投影部分的放大鏡頭上。經棱鏡折射到平鏡上來，再由平鏡反射到乳白毛玻璃的鏡屏上，試驗人員從而可清晰地看到爐內試樣隨溫度變化而產生的收縮、膨脹、鈍化及完化的投影圖像。

4、電氣部分：采用溫控儀進行控制，使其升溫速度得到很好的保證，具體操作詳見其使用說明書。

（二）儀器工藝

1、測定燒結溫度：

①目測法：原沙顆粒在開始燒結時，表面及內部易熔成份熔融，顆粒間發生粘結現象，冷卻后砂粒不再分開，表面光亮。據此確認為燒結點溫度。

②圖像收縮法：在高溫時，由于原子運動引起的顆粒間接觸處數量和質量的變化稱為燒結，這導致了系統的致密和強固。此時伴有體積（或局部）的微小收縮。當圖像出現收縮時，該溫度即可確認為燒結起始溫度。

2、測耐火度（熔融溫度）：當材料熔融時，物體已不能保持原來的形狀，從而在該溫度下輪廓形狀發生了很大的變化，原來投影呈矩形狀，直角鈍化，由矩形變成半球形。當出現鈍化，圖形變圓時的溫度即可確認為熔融溫度或耐火度。

四、儀器的使用與調整

儀器出廠時，各部分已作調整，使用時只需按下列程序進行安裝操作。

（一）儀器主體：

1、把投影裝置、鉬絲爐、聚光鏡安裝在三角形導軌上，使投影裝置前端鏡面、爐殼，鉬絲爐與聚光鏡筒三個部件通光部分在同一光軸線上，使光源能在投影屏上清楚地反映出一個亮圈，亮圈尺寸為50×50。

2、因鉬絲在高溫下極易氧化，鉬絲爐要采用惰性氣體保護，該爐采用氬氣保護。

在升溫時，先要接通氬氣，在開始的幾十分鐘里，將氬氣流量計調至刻度40處，以后，可將流量減小至刻度20處一直將電爐溫降至室溫，都要使氬氣接通。

為保證爐管內密封料不致燒損，升溫時要接通鉬絲爐兩端冷卻水，爐溫達700℃之前，冷卻水流量要少一些，700～1600℃時，水流量要大一些，使水溫能保持在室溫50℃即可。

3、試樣放置：升溫前，將制樣器作好的試樣放在陶瓷片或鉑片上，緩慢推入爐膛中心。當用目測方法測試燒結點時，只須將瓷片在需要的溫度時徐徐推入爐膛中心即可。

4、將試樣推入爐膛后，打開光源，使光源燈絲圖像中心全部照在試樣上，在投影屏上清晰現出試樣投影像即可。

5、使用投影裝置觀察爐內試樣時，在升溫前可將電爐與光源、投影裝置調正在一條光軸線上，以得到清晰的投影圖像。也可使投影物鏡筒沿筒作前后調正。在升溫過程中就不要再調正，否則就使圖像失去了對比依據。

①當出現偏左或偏右時，調正電爐升降，便可使圖像停留在中間正確的位置。

②當出現偏上或偏下時，調正電爐的前后位置（與光軸垂直方向）轉動小手柄便可使電爐移動，以便圖像停在合適位置。

③當調正垂直手柄或前后移動小手柄后，燈光源也須作一些相應調正，以得到清晰的投影圖像為適。

6、為保護爐管不受損，使用壽命不受影響，試驗時須注意勿使試樣掉進爐管。

（二）電氣箱

1、接好電源、電爐、光源和熱電偶等連線。

2、儀器的基本操作及溫控儀參見相應的說明書。安裝好儀器后，將溫度控制器電源關閉，“自動——手動”轉換開關打到“手動”，手動調節旋鈕反時針方向旋到zui小，此時方可合上總電源。打開儀器電源開關，整機上電，順時針方向慢慢旋動手動調節旋鈕，使電爐電流10A左右預熱五分鐘，即可慢慢增加電流，提高升溫速度，但zui大手動電流不超過24A。電爐發熱材料為鉬絲，溫度電阻特性較差，在低溫時應特別注意，鉬絲電阻接近為零，很小的電壓即會產生很大的電流，注意不要因過流而損壞可控硅及發熱元件。隨著溫度的升高，電阻越來越大，需增大電壓，才能維持相應電流。溫度較高時，請注意電爐接通氬氣及循環水，以保護鉬絲及保溫材料。亦可用溫控儀控溫，該表有“自動”及“手動”兩種方式，請熟悉此儀表后再使用，使用前，先將zui大輸出功率H PL下調為零，再將下面的“手動——自動”開關切換至“自動”，將溫控儀設定在手動輸出方式，此時再增加zui大輸出功率H PL至35左右，慢慢增加手動輸出功率，手按住▲鍵數字會迅速增大，松開才有效，開機時宜點動增加，以免過流；在溫度升到400℃～700℃以后，可以轉“自動”設定好相應的升溫曲線及相關參數，將手動電流調至24A，觀察此時的輸出功率，將H PL下調至手動時的輸出功率，此時即可轉為自動升溫過程中，如需修改參數，即可設定為暫定狀態，待修改完再轉為運動狀態，如在停止狀態修改參數則會從開頭重新進入升溫曲線，升溫過程中如果升溫速度跟蹤不上，請加大輸出功率H PL。實驗結束后，請將zui大輸出功率H PL下調為零，將“自動——手動”開關轉為“手動”，將手動調節旋鈕反時針旋到zui小，待溫度降低到較低時，可以關閉氣源、水源和電源。

3、在需要調整和觀察試樣的投影圖像時，可按“光源”鍵，觀察完后隨即關掉光源。

4、試樣作完后必須先將電流慢慢調至零，把電源開關撥至“關”位置（使控制箱恢復到開機前狀態，以免下次通電時發生故障）再斷電拉閘。

五、試樣

試樣為Ф６×８圓柱體，在制樣器上作成，要求外表光潔，每次壓縮的松緊程度一致。

六、安裝、保養

1、儀器應安裝在無震動清潔的水泥平臺上，工作臺高度應低于800㎜。

2、因儀器使用過程中，須用氬氣瓶、冷卻水，要考慮放置這些裝置，不要用手接觸摸鏡片，必要擦拭時，要用光學鏡片紙。

3、在試驗中切勿使鏡片受到急冷急熱的沖擊，否則易于損壞。

4、三角形底座隔一段時間需用機油擦拭一次，以防生銹。

5、發現爐子兩端密封處有氣體滲漏時，要及時更換密封材料并擰緊螺母。

6、觀測圖像的光源燈，只在觀察后即關掉，以防燈座溫度太高燒損。

7、電器控制箱的故障及排除方法：

①合上總電源后，總電源指示燈不亮，檢查指示燈是否接觸不良或燒壞，若沒有壞，可查開關板保險，電源線是否接觸良好。

②接通電源開關手動調節旋鈕調至zui大，電壓、電流表均無指示時，檢查RLS保險，可控硅管是否壞，主回路連線是否接觸良好。

③主回路輸出電壓較低，手動調節旋鈕調到zui大還只有正常工作時的一半左右時，可能是可控硅管只有一只導通，應檢查可控硅管。

七、技術文件、附件清單

1、瓷  片：              二片

2、產品說明書            一份

3、產品合格證            一份

4、TCW-32說明書：       一份

5、橡皮管：一根 （用戶根據實際情況剪成五根）

6、計算機：一套

7、用戶應用程序：測試軟件一套

8、串行接口線：一根（5米左右）

9、串行接口：一只（RS232/485）