热电材料快速感应熔炼装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热电材料加工领域，尤其涉及一种热电材料熔炼装置。
【背景技术】
[0002]热电材料是一种利用固体材料的载流子和声子的相互作用和输运特性，实现热能与电能之间直接地相互转换的功能材料，也称作温差电材料。热电材料特点是结构简单，体积小，无污染，无噪音，因无运动部件而具有寿命长，可靠性高，反应快，维护成本低等优点，因此热电材料作为一种能源转换技术在温差发电和制冷方面都具有广的应用前景。
[0003]热电材料的发电效率主要由热电材料的性能优值ZT来决定，ZT=(S2o/k)T，其中为热导率，σ为电导率，S为Seebeck系数(温差电动势)，T为热力学温度，Sb定义为功率因子。理想的热电材料需要具有优良的电导率和大的Seebeck系数，同时需要很低的热导率，而这几个热电参数之间的复杂关系使得获得高的热电优值ZT成为巨大的挑战。
[0004]由于传统的热电材料的制备一般是通过真空熔炼而获得，在这个过程中需要将原料放入石英玻璃管抽真空和密封后，在温度800-100(TC熔炼十几小时，再保温退火几十个小时，熔炼制备周期长，能耗高，工艺复杂，而且受到玻璃管口径和密封限制，成分调节困难，产量低，不适合大规模应用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用方便快捷、环保节能、熔炼制备周期短的热电材料快速感应熔炼装置。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
[0007]—种热电材料快速感应熔炼装置，它包括可盛装热电材料原料的内置耐高温容器、外置耐高温容器、抽真空设备、高频感应加热设备以及高频感应加热线圈，所述外置耐高温容器上端开口下端封闭，其内部设有石墨块，所述石墨块位于所述外置耐高温容器的底部，其顶部设有与所述内置耐高温容器的下部相匹配的凹槽，所述内置耐高温容器位于所述外置耐高温容器内，且其下部插入所述凹槽内，所述抽真空设备通过管道与所述外置耐高温容器的内部相连通，所述外置耐高温容器上设有可密封或打开外置耐高温容器的密封装置，所述高频感应加热线圈套在所述外置耐高温容器的侧壁外侧，且环绕在对应所述石墨块位置的四周，并与所述高频感应加热设备电连接。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0009]本实用新型产品使用方便快捷、易于重复操作，只需要将热电材料原料放入内置耐高温容器中，通过高频感应加热设备和高频感应加热线圈的工作，利用石墨块作为感应热源，能够快速的将电能转化为热能，从而为热电材料原料提供大量热量，并且大部分热电材料原料自身也可以作为感应热源，更快的实现热电材料原料的升温，完成熔炼，不但更加环保节能，加热速度更快，熔炼周期更短，只需几十分钟，适合大规模生产，而且适用范围广，既适用于金属元素感应合成热电材料，也适用非金属元素感应合成热电材料，并且合成的热电材料具有结晶性好的特点。
[0010]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0011]作为本实用新型的一种优选实施方式，它还包括可输送惰性气体的气体充装设备，所述气体充装设备通过管道与所述外置耐高温容器的内部相连通。
[0012]采用上述优选方案的有益效果是:可以对外置耐高温容器内部先抽真空，再充入惰性气体，起到更好的保护作用，既可以使空气排除的更加彻底，避免熔炼时原料氧化，又可以避免因真空熔炼而造成的元素挥发，降低制备成本。
[0013]作为本实用新型的另一种优选实施方式，它还包括可密封输送热电材料原料粉末的原料输送设备，所述原料输送设备通过管道与所述内置耐高温容器的内部相连通。
[0014]采用上述优选方案的有益效果是:在制备热电材料时，更加方便对热电材料原料成分进行调节，可以依据熔炼情况随时添加原料。
[0015]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述石墨块的四周侧壁与所述外置耐高温容器的内侧壁紧密贴合。
[0016]采用上述优选方案的有益效果是:可以使热电感应加热效果更好，减少热量传递损失。
[0017]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述凹槽位于所述石墨块的顶部中央。
[0018]采用上述优选方案的有益效果是:可以使内置耐高温容器中的热电材料原料位于高频感应加热线圈的中轴线附近，热电感应加热效果更好。
[0019]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述密封装置与所述外置耐高温容器的开口可拆固定连接。
[0020]采用上述优选方案的有益效果是:更加方便打开和密封外置耐高温容器。
[0021]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述密封装置与所述外置耐高温容器的开口螺纹连接、插合连接或卡扣连接。
[0022]采用上述优选方案的有益效果是:打开和密封外置耐高温容器更加容易、方便。
[0023]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述密封装置与所述外置耐高温容器的开口的连接处设有密封垫圈。
[0024]采用上述优选方案的有益效果是:可以使密封效果更好。
[0025]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述外置耐高温容器、所述内置耐高温容器、所述石墨块、所述高频感应加热线圈均呈柱状，且所述高频感应加热线圈的内侧紧贴所述外置耐高温容器的外侧壁。
[0026]采用上述优选方案的有益效果是:不但外置耐高温容器、内置耐高温容器、更加方便容易盛放物品，石墨块更加方便容易生产，而且高频感应线圈更加容易环绕在石墨块、夕卜置耐高温容器以及内置耐高温容器的四周，高频感应线圈的内侧可以紧贴外置耐高温容器的外侧壁，石墨块的四周侧壁可以紧贴外置耐高温容器的内侧壁，从而使热电感应加热效果更好，热量传递损失更少。
[0027]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述外置耐高温容器、所述内置耐高温容器、所述石墨块、所述高频感应加热线圈均呈圆柱状。
[0028]采用上述优选方案的有益效果是:高频感应线圈缠绕成圆柱状更加容易方便，高频感应线圈的内侧更加容易紧贴外置耐高温容器的外侧壁，石墨块的四周侧壁更加容易紧贴外置耐高温容器的内侧壁。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型产品的结构示意图；
[0030]图2为本实用新型产品外置耐高温容器处的剖面结构示意图；
[0031 ]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0032]1、高频感应加热线圈，2、石墨块，3、外置耐高温容器，4、内置耐高温容器，5、密封装置，6、高频感应加热设备，7、抽真空设备，8、气体充装设备，9、原料输送设备。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0034]实施例
[0035]如图1、图2所示，一种热电材料快速感应熔炼装置，它包括可盛装热电材料原料的内置耐高温容器4、外置耐高温容器3、抽真空设备7、高频感应加热设备6以及高频感应加热线圈I，所述外置耐高温容器3上端开口下端封闭，其内部设有石墨块2，所述石墨块2位于所述外置耐高温容器3的底部，其顶部设有与所述内