一种应用于高通量实验的坩埚组件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种应用于高通量实验的坩埚组件，属于固相烧结装置技术领域。所述坩埚组件包括坩埚本体和保护盖，还可以包含支柱，坩埚本体上加工有多个用于放置样品的盲孔，保护盖放置在坩埚本体上并完全覆盖住坩埚本体上的盲孔，两个及以上坩埚本体可以通过支柱堆叠起来，进一步增加一次烧结样品的数量。本实用新型专利技术所述坩埚组件的结构简单，容易制备，成功实现了多个样品在同一条件下的烧结，满足高通量实验的需求，克服了基于传统坩埚以及瓷舟烧结装置筛选材料存在的烧结效率低、实验周期长、能耗高的问题，在高通量实验方面具有很好的应用前景。有很好的应用前景。有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于高通量实验的坩埚组件


[0001]本技术涉及一种应用于高通量实验的坩埚组件，属于固相烧结装置


技术介绍

[0002]目前，固相烧结法所采用的装置通常都是瓷舟和坩埚，这种普通烧结装置只能放置一组材料体系。基于上述普通烧结装置筛选材料时，大大增加了实验周期，达不到高通量的要求。同时，连续的烧结实验周期，烧结炉需耗费大量的电能维持实验温度，将加剧电能损耗、化石燃料消耗和环境污染等问题。

技术实现思路

[0003]针对目前瓷舟和坩埚不能满足高通量实验要求的问题，本技术提供一种应用于高通量实验的坩埚组件，该坩埚组件包含多孔的坩埚本体和保护盖，增加了烧结样品的数量和种类，并保证烧结样品各自独立，实现一次性多个样品的烧结，满足高通量实验的需求，缩短了筛选材料的周期以及降低了能耗。
[0004]本技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0005]一种应用于高通量实验的坩埚组件，所述坩埚组件包括坩埚本体和保护盖；
[0006]所述坩埚本体是上表面加工有多个盲孔的板材，盲孔用于放置待烧结的样品，不同盲孔中可以放置不同种类的样品；
[0007]待烧结的多个样品放置于坩埚本体的不同盲孔中，保护盖放置在坩埚本体的上表面上并完全覆盖住坩埚本体上的盲孔。
[0008]进一步地，相邻两个盲孔之间的最小间隔距离为0.4～0.8cm；更优选地，坩埚本体上的盲孔均匀分布。
[0009]进一步地，坩埚本体上的盲孔为圆柱形盲孔；更优选地，盲孔的直径为1～2.5cm，孔深为2.5～5cm。
[0010]进一步地，坩埚本体是上表面加工有多个盲孔的长方体板材；更优选地，所述保护盖是与坩埚本体上表面的形状及尺寸均相同的板材，使保护盖能够完全覆盖住坩埚本体的上表面，避免烧结过程中样品受到污染，则保护盖是与坩埚本体尺寸相同的长方形板材。
[0011]进一步地，所述坩埚组件还包括支柱，此时所述坩埚组件包括N个坩埚本体和N个保护盖，N为大于等于2的整数；
[0012]每一个坩埚本体的上表面放置一个保护盖，N个坩埚本体通过支柱依次堆叠起来，其中位于相邻两个坩埚本体之间的一个以上(包含一个)支柱，每个支柱的一端与在上的坩埚本体的下表面连接，每个支柱的另一端与在下的坩埚本体的上表面连接或者该坩埚本体上放置的保护盖连接；其中，支柱的一端与在下的坩埚本体的上表面连接时，则与该坩埚本体对应的保护盖上加工有用于安装支柱的贯穿孔。
[0013]进一步地，支柱的形状及尺寸与坩埚本体上盲孔的形状及尺寸相同，支柱的一端
可以直接插入在下的坩埚本体上的盲孔中，避免在坩埚本体上加工专门用于安装支柱的安装孔。
[0014]另外，坩埚本体的尺寸以及坩埚本体的数量可以根据烧结炉炉腔尺寸进行调整，同时还可以根据样品要求对坩埚本体上的盲孔尺寸及分布情况进行优化，实现一次烧结样品数量的最大化；为了满足在高温1600～1800℃下的烧结需求，所述坩埚组件的材料可以选用刚玉。
[0015]有益效果：
[0016](1)本技术设计出了具有多个盲孔的坩埚本体结构，能够将多个样品放置在多个盲孔中同时进行烧结，而且在保护盖的配合下，保证了多个样品的各自独立并且能够避免样品在烧结过程中受到污染，成功实现了多个样品在同一条件下的烧结，满足高通量实验的需求，大大提高了烧结效率，缩短了材料筛选的周期以及有效降低了烧结能耗。
[0017](2)本技术所述坩埚组件中，设置的支柱可以实现将多个坩埚本体在高度方向上堆叠起来，进一步增加了一次烧结样品的数量，更利于提高烧结效率、缩短材料筛选周期以及降低烧结能耗。
[0018](3)坩埚本体上的盲孔设计成圆柱形孔，相比于长方形孔，圆柱形孔更方便于烧结实验后续取出样品和清洗盲孔。
[0019](4)在烧结实验中，若坩埚本体上相邻盲孔间距太小会引起应力开裂等问题，而相邻盲孔间距太大会造成坩埚本体大量空间浪费，则通过调控相邻盲孔的间距有利于实现坩埚本体上盲孔数量的最大化。
[0020](5)为了实验中送样、取样方便，坩埚本体上盲孔的直径需允许药匙自由活动，则根据常规实验中使用的药匙尺寸设计盲孔的直径；同时为了避免样品之间污染，以及常规表征对样品重量的要求，合理设计盲孔的深度。
[0021](6)本技术所述坩埚组件的结构简单，容易制备，克服了基于传统坩埚以及瓷舟烧结装置筛选材料存在的烧结效率低、实验周期长、能耗高的问题，在高通量实验方面具有很好的应用前景。
附图说明
[0022]图1为实施例1中两个坩埚本体通过支柱连接在的结构示意图。
[0023]图2为实施例1中坩埚本体、保护盖以及支柱装配在一起的结构图。
[0024]其中，1
‑
坩埚本体，1
‑1‑
在下的坩埚本体，1
‑2‑
在上的坩埚本体，2
‑
保护盖，3
‑
支柱。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0026]实施例1
[0027]采用型号为KSL 1800X的烧结炉进行高通量实验筛选材料时，采用如下坩埚组件实现一次多个样品的烧结：
[0028]所述坩埚组件包括两个坩埚本体1、两个保护盖2以及四个支柱3，坩埚本体1、保护盖2以及支柱3就是采用刚玉制备而成的；
[0029]如图1所示，所述坩埚本体1是上表面均匀加工有16个盲孔的长方体板材，盲孔为圆柱形盲孔，盲孔的直径为2cm以及孔深为3cm，相邻两个盲孔之间的最小间隔距离为0.4cm，盲孔用于放置待烧结的样品，不同盲孔中可以放置不同种类的样品；其中一个坩埚本体1的下表面加工有用于安装支柱3的安装孔；
[0030]如图2所示，所述保护盖2是与坩埚本体1尺寸相同的板材，使保护盖2能够完全覆盖住坩埚本体1的上表面，避免烧结过程中样品受到污染；其中一个保护盖2上加工有用于安装支柱3的贯穿孔；
[0031]所述支柱1为圆柱形结构，支柱1的直径与坩埚本体1上的盲孔直径相等；
[0032]待烧结的多个样品放置于坩埚本体1的不同盲孔中；两个保护盖2对应放置在两个坩埚本体1的上表面上；两个坩埚本体1通过4个支柱3沿高度方向堆叠起来，每个支柱3的一端安装在在上的坩埚本体1
‑
2下表面的安装孔中，每个支柱3的另一端安装在在下的坩埚本体1
‑
1上表面的盲孔中，如图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于高通量实验的坩埚组件，其特征在于：所述坩埚组件包括坩埚本体和保护盖；所述坩埚本体是上表面加工有多个盲孔的板材；待烧结的多个样品放置于坩埚本体的不同盲孔中，保护盖放置在坩埚本体的上表面上并完全覆盖住坩埚本体上的盲孔。2.根据权利要求1所述的一种应用于高通量实验的坩埚组件，其特征在于：所述坩埚组件还包括支柱，此时所述坩埚组件包括N个坩埚本体和N个保护盖，N为大于等于2的整数；每一个坩埚本体的上表面放置一个保护盖，N个坩埚本体通过支柱依次堆叠起来，其中位于相邻两个坩埚本体之间的一个以上支柱，每个支柱的一端与在上的坩埚本体的下表面连接，每个支柱的另一端与在下的坩埚本体的上表面连接或者与在下的坩埚本体上放置的保护盖连接；其中，支柱的一端与在下的坩埚本体的上表面连接时，则与在下的坩埚本体对应的保护盖上加工有用于安装支柱的贯穿孔。3.根据权利要求2所述的一种应用于高通量实验的坩埚组件，其特征在于：支柱的形状及尺寸与坩埚本体上盲孔的形状及尺寸相同，支柱的一端与在下的坩埚本体...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱锦鹏，张亚宁，张松涛，朱雅萌，庆宇斌，杨凯军，李明亮，王海龙，何季麟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：