一种用于金属微小型试样高温实验的小型加热装置技术领域
本发明属于材料测试技术领域，特别是涉及一种针对用于金属微型试样高温实验
的小型加热装置。
背景技术
随着科技的不断发展和创新，人们对金属材料的性能要求越来越高。高温下金属
材料具有明显不同于常温的力学性能，如何有效的利用这一特点或者避免其形成高温缺
陷，就使得对金属材料的高温力学行为研究变得十分重要。
目前材料试验设备的研究，朝着设备小型化，试验过程简单化，测量电子化的方向
发展。如美国TA仪器公司(原美国杜邦公司仪器部)的蠕变分析仪。其温度测量范围为：一
150℃至1000℃，最大样品高度为:25mm，最大样品直径为：10mm，灵敏度为：100mn，位移范围
为：+/-2.5mm，载荷范围为：0.001～1.0牛顿，测试环境为静态，或采用控制流量的惰性和反
应性气体，防止试样表面氧化。
关于对材料加热的方法，《轻合金板超塑成形中的脉冲电流加热方法及其宏微观
分析》中提到脉冲电流加热方法，在1分内将镁合金板材加热至400℃，效率极高，但要求的
电流密度高达27.5A/mm2，要达到1000℃以上的温度，对导线的要求太苛刻；《航空发动机涡
轮叶片发射率测量》中采用坩埚电阻炉对整片涡轮叶片加热，最高温度达到800℃，距离发
动机叶片最高工作温度1400℃-1600℃，另外整个炉体不方便改造，对测量高温蠕变等造成
了困难。
现有的加热装置无法满足金属微型试样高温实验的要求，因此，开发出用于金属
微型试样高温实验的小型加热装置具有重要意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，就是提出一种金属微型试样高温实验的小型加热装
置，提供室温～1600℃可调节的小范围温度场。
解决以上技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种用于金属微小型试样高
温实验的小型加热装置，该装置包括壳体、加热芯、隔热材料、温度控制器，其中加热芯水平
贯穿安装在壳体一组对面的中心轴线上，隔热保温材料安装在加热芯与壳体之间，所述加
热芯包括电阻丝和陶瓷管，电阻丝均匀紧密缠绕在陶瓷管外表面，陶瓷管内部设置热电偶，
用来检测加热芯的实际温度；所述温度控制器根据加热芯的实际温度来控制陶瓷管内部的
温度。
进一步的，所述的壳体为立方体金属盒子，壳体的一组对面开有圆形窗。
进一步的，在圆形孔上加装石英玻璃，将其改装成视窗，用于进行材料表面光学参
数的测量。
进一步的，石英玻璃是带有滤波功能的光学玻璃，可透过特殊波段供光学测温设
备测量。
进一步的，所述的隔热保温材料包括硅酸铝纤维毯和硅酸铝散棉，其中硅酸铝纤
维毯缠绕在加热芯外表面，硅酸铝散棉填充在壳体的剩余空隙。
本发明的有益效果在于：该加热装置体积小、结构简单、紧凑，能够针对微型板状、
丝状、圆柱体试件进行局部高达1600℃的高温加热；小的加热区域可以缩短加热时间；小的
加热区域能够提供更均匀的温度场；装置表面的滤波石英玻璃可根据光学测温设备需要随
时更换，方便测量。
附图说明
图1为本发明的加热芯示意图；
图2为本发明的壳体示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图中：1.加热芯，2.电阻丝，3.云母管，4.壳体，5.前表面，6.后表面，7.隔热保温材
料，8.滤波石英玻璃。
具体实施方式
下面结合附图用实例对本发明作进一步说明。
如图1、2、3所示，一种金属微型试样高温实验的小型加热装置，包括壳体4、加热芯
1、隔热材料7、温度控制器，其特征是：所述的加热芯1水平贯穿安装在壳体4一组对面5、6的
中心轴线上，隔热保温材料安装在加热芯与壳体之间。
在本实施例中，所述电热芯1包括电阻丝2和云母管3，其中电阻丝2紧密均匀缠绕
云母管3。在电热芯1和壳体4之间安装有隔热保温材料，保温隔热材料紧密填满所有壳体空
隙。为电热丝供电使其发热，云母管3的内部安装有温度传感器，配合温度控制器使用，方便
实验人员读取并控制温度。
所述的温度控制器只要设定小型加热装置的温度，启动开关就可以自动控制加热
开关用电阻丝2加热，同时利用温度传感器实时测量小型加热装置的温度来控制加热开关
的通断继而实现温度控制。