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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110846712A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201910853023.X(22)申请日2019.09.10(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人韦华谢亚丹王江伟林伟岸张泽陈云敏(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林超(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)C30B30/00(2006.01)C30B29/52(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书4页说明书14页附图17页(54)发明名称超重力定向凝固熔铸炉装置(57)摘要本发明公开了一种超重力定向凝固熔铸炉装置。包括超重力试验舱和安装在超重力试验舱中的高温加热子系统和坩埚及气冷系统,超重力试验舱安装接线电极和冷却气体阀装置,高温加热子系统固定于超重力试验舱,坩埚及气冷系统置于高温加热子系统;高温加热子系统包括上中下炉体、莫来石保温层、上下加热腔外体、上下加热炉管、坩埚支撑座,高温加热腔体分为上下部分,内部有螺旋状凹槽并装有发热体;坩埚支撑座内部有冷却气体通入的通气管道;坩埚及气冷系统包括进排气管、冷却底座、冷速调节环、坩埚和排气盖。本发明用于在超重力环境,解决了高速旋转状态下定向凝固温度梯度熔铸的关键难题,填补了国内技术行业的空白,且装备简单、操作方便。CN110846712ACN110846712A权利要求书1/4页1.一种超重力定向凝固熔铸炉装置,其特征在于:所述的定向凝固熔铸系统包括超重力试验舱(C)和安装在超重力试验舱(C)中的高温加热子系统和坩埚及气冷系统,高温加热子系统固定于超重力试验舱(C)底部,坩埚及气冷系统置于高温加热子系统中;超重力试验舱(C)包括舱体接口件(C1)、上密封穹顶(C2)、舱体吊耳(C3)和舱体(C7);舱体(C7)内部设有腔体,腔体上端开口,舱体(C7)的两侧侧壁向外连接有舱体吊耳(C3),两侧的舱体吊耳(C3)铰接连接到超重力离心机的吊篮转臂上,上密封穹顶(C2)通过螺栓安装连接到舱体(C7)的腔体开口端面并密封连接;上密封穹顶(C2)的中央安装有舱体接口件(C1),舱体接口件(C1)包括通讯上密封舱盖(C12-4)和通讯舱体(C12-5),通讯上密封舱盖(C12-4)安装在通讯舱体(C12-5)的上端开口,通讯上密封舱盖(C12-4)和通讯舱体(C12-5)均设有外凸缘,外凸缘台阶面上开设第一螺孔(C12-7),螺栓穿过第一螺孔(C12-7)连接到上密封穹顶(C2);舱体接口件(C1)上还设有上玻璃压装法兰(C12-1)、上法兰紧固螺钉(C12-2)、石英玻璃(C12-3)和真空插座(C12-6),石英玻璃(C12-3)被上玻璃压装法兰(C12-1)固定安装在通讯上密封舱盖(C12-4)顶部中心的开口处,上玻璃压装法兰(C12-1)通过上法兰紧固螺钉(C12-2)固定于上密封舱盖(C12-4)顶部,通讯上密封舱盖(C12-4),通讯舱体(C12-5)底部开孔,开孔处安装真空插座(C12-6);舱体(C7)的腔体内底面固定安装有布线支架(C6)和供气支架(C8),舱体(C7)一侧壁上开设有接线孔(C7-1)和第一安装孔(C7-2),舱体(C7)另一侧壁对称开设有接线孔和第二安装孔(C7-3),接线孔(C7-1)处安装接线电极(C5),接线电极(C5)经过接线孔(C7-1)与舱体(C7)内部的布线支架(C6)相连,弱信号控制电线经过第一安装孔(C7-2)与布线支架(C6)相连;第二安装孔(C7-3)中安装冷却气体阀装置(C9),冷却气体经管路连接到冷却气体阀装置(C9),冷却气体阀装置(C9)经供气支架(C8)上的管路和舱体(C7)内的试验仪器进出气口连通;所述的高温加热子系统包括安装底座(23)和布置在安装底座(23)上的从上到下依次布置连接的上炉体、中炉体、下炉体以及莫来石保温层(16)、上加热腔外体(17)、下加热腔外体(18)、上加热炉管(19)、下加热炉管(20)、坩埚支撑座(21)和发热体(22);坩埚支撑座(21)置于下炉体的下腔体隔热层(14)底部,并底部固定于安装底座(23),加热腔体置于坩埚支撑座(21)上,加热腔体包括上加热腔外体(17)、下加热腔外体(18)、上加热炉管(19)和下加热炉管(20),上加热腔外体(17)和下加热腔外体(18)均为套筒结构,上加热腔外体(17)和下加热腔外体(18)分别位于上下同轴固定对接,上加热炉管(19)、下加热炉管(20)分别套装于上加热腔外体(17)、下加热腔外体(18)中,上加热腔外体(17)、下加热腔外体(18)在上炉体的上腔体隔热层(4)、中炉体的中腔体隔