改进的坩埚主要由金属增强陶瓷安瓿组成,用于实验中,材料样品在坩埚中被加热到各种高温,然后通过例如将坩埚放入室温水中淬冷。传统类型的淬火坩埚将被改进后的坩埚取代,主要由金属筒内的陶瓷或石墨壶组成,金属和筒之间有空隙,如图左侧所示。

安瓿周围的金属筒和间隙被替换为与安瓿密切接触的金属覆盖层。
需要改进的淬火坩埚出现如下:在传统的淬火坩埚,安瓿和金属盒之间的差距阻碍了热量的传递这样一个程度,淬火速率(标本)的冷却速度可以太低标本产生预期的效果。可以通过消除金属筒来增加淬火速率,使安瓿直接淬火,但是直接淬火的热冲击会导致安瓿破裂。

改进后的淬火坩埚没有传统意义上的间隙和金属筒。相反,在安瓿直接接触的地方有一层金属覆盖层,如图右侧所示。因为在金属覆盖层和安瓿之间没有间隙,热传导率可以比在传统的淬火坩埚中大得多。金属覆盖层也加强了安瓿抗破裂。

安瓿材料和金属的选择取决于具体的应用。一般来说,安瓿材料应与标本材料化学相容。覆盖金属的热膨胀系数(CTE)应尽可能接近安培材料的热膨胀系数。适合安瓿/金属覆盖材料对的例子包括:

  • 石墨(CTE = 8.0 × 106K1)和不锈钢(CTE = 9.9 × 106K1)
  • 氮化铝(CTE = 5.2 × 106K1)和钨厚合金(CTE = 5.0 × 106K1),
  • 碳化硅(CTE = 4.5 × 106K1)和钨厚合金(CTE = 5.0 × 106K1)。

研究了几种用于安瓿器金属覆盖层的热喷涂工艺。在这些工艺中,真空等离子喷涂效果最好。

这项工作是由马歇尔太空飞行中心的Richard R. Holmes和Edgar Carrasquillo和Plasma Processes Inc.的J. Scott O'Dell和Timothy N. McKechnie完成的。欲了解更多信息,请联系MSFC商业化负责人Sammy Nabors此电子邮件地址正在受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript来查看它。。mfs - 31598 - 1


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本文首次发表于2008年11月号NASA技金宝搏官网术简介杂志。

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