一种石墨灰分测试用坩埚的制作方法

1.本实用新型涉及石墨灰分测试技术领域，特别是涉及一种石墨灰分测试用坩埚。


背景技术：

2.石墨是主流的二次电池负极材料，主要由固定碳、灰分和挥发分三部分组成，固定碳是真正起电化学活性的组分，标准中对固定碳的含量有着严格要求，至少大于99.5%。灰分过高会严重影响电池的电化学性能，因而灰分的准确测试至关重要。
3.石墨灰分的测试方法是使用坩埚称取适量石墨，置于马弗炉中进行高温灼烧。石墨负极材料中灰分含量一般不超过0.5%，因而坩埚中剩余物质的质量非常小，测试过程中炉体中的脱落物以及空气中的灰尘会对灰分测试结果产生巨大的影响，甚至对于纯度较高的石墨材料来说，外部环境带来的灰分可能比材料本身的灰分含量还高。
4.专利号为cn202123320116.8、公开日为2022-06-24的专利文献公开了一种用于高纯灰分测试防污染的机构，包括坩埚，还包括套设在所述坩埚外的笼罩组件；所述笼罩组件包括位于所述坩埚上方的遮盖件以及用于支撑所述遮盖件的支撑件。但此机构只是简单的在坩埚上方增加了一个笼罩组件，对外部环境中的杂质并没有很好的防护作用。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种石墨灰分测试用坩埚，能够防止外部杂质与坩埚中的石墨材料混合，有效减小外部环境对石墨灰分测试结果的影响。
6.本实用新型提出一种石墨灰分测试用坩埚，包括坩埚主体、坩埚盖和内坩埚，所述内坩埚用以装载石墨样品，所述坩埚主体中设有装载所述内坩埚的容纳腔，所述容纳腔顶部开口，所述坩埚主体的侧壁上设有多个将所述容纳腔与外界连通的通风孔，所述坩埚盖用以将所述容纳腔的顶部开口盖合或打开。
7.进一步地，所述通风孔的直径为0.5mm-2mm。
8.进一步地，所述坩埚主体的高度高于所述内坩埚的高度，所述通风孔在所述坩埚主体侧壁上的高度小于所述内坩埚的高度。
9.进一步地，所述容纳腔底部设有与所述内坩埚底部配合的第一限位槽，用以对装载在所述容纳腔的所述内坩埚进行限位。
10.进一步地，所述坩埚盖上设有握柄，所述握柄用以供手部握持。
11.进一步地，所述握柄上设有增加手部摩擦力的螺纹部。
12.进一步地，所述握柄为沿所述坩埚盖外壁周向设置的多个。
13.进一步地，所述坩埚主体上设有插接槽，所述坩埚盖上设有用以与所述插接槽插接的凸起部。
14.进一步地，所述插接槽包括沿所述坩埚主体外壁轴向设置的对准槽，以及沿所述坩埚主体外壁周向设置的第二限位槽，所述第二限位槽的一端与所述对准槽连通。
15.进一步地，所述坩埚主体采用耐高温材料制成。
16.本实用新型一种石墨灰分测试用坩埚具有以下增益效果：
17.（1）本坩埚通过坩埚盖和坩埚主体外侧壁对内坩埚进行隔离保护，使内坩埚中的石墨样品不易逸散，且外部环境中的杂质也难以进入内坩埚中，从而防止外部杂质与坩埚中的石墨材料混合，有效减小外部环境对石墨灰分测试结果的影响；
18.（2）本坩埚的通风孔的直径设置为0.5mm-2mm时，既能够保证空气的流通，又不会使外部杂质对石墨样品的灰分测试结果产生实质影响；
19.（3）本坩埚最上层的通风孔高度低于在容纳腔中的内坩埚高度，使空气中重量较大的杂质，通过通风孔进入容纳腔中后，在自身重力的作用下只能向下落入容纳腔的底部，从而进一步将外界杂质与内坩埚中的石墨样品隔离，有效减小外部环境对石墨灰分测试结果的影响；
20.（4）本坩埚的容纳腔底部设有第一限位槽，当内坩埚放在容纳腔中时，内坩埚的底部与第一限位槽配合，从而使第一限位槽对内坩埚进行限位，防止内坩埚在容纳腔中滑动，与坩埚主体的内壁产生碰撞，影响本坩埚的使用寿命；
21.（5）本坩埚的坩埚盖上设有握柄，便于手部进行握持，不仅方便对坩埚盖进行拿取，还在坩埚盖盖合在坩埚主体顶部时，通过手部握持握柄，方便对整个坩埚进行拿取，从而使本坩埚的转移更加方便；
22.（6）本坩埚的坩埚主体上设置有插接槽，坩埚盖上设置有凸起部，当坩埚盖对坩埚主体的容纳腔顶部开口进行盖合时，通过凸起部与插接槽配合，将坩埚盖固定在坩埚主体上，从而便于通过坩埚盖上的握柄，对整个坩埚进行拿取。
附图说明
23.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。
24.图1为本实用新型实施例的一种石墨灰分测试用坩埚的爆炸图；
25.图2为本实用新型实施例的一种石墨灰分测试用坩埚的坩埚主体的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例的一种石墨灰分测试用坩埚的坩埚盖的结构示意图；
27.图4为图1中a处的放大示意图。
28.图中：1、坩埚主体；11、容纳腔；12、通风孔；13、第一限位槽；14、插接槽；141、对准槽；142、第二限位槽；2、坩埚盖；21、握柄；211、螺纹部；22、凸起部；3、内坩埚。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.请参阅图1～图4，本实用新型实施例的一种石墨灰分测试用坩埚，包括坩埚主体1、坩埚盖2和内坩埚3，内坩埚3用以装载石墨样品，坩埚主体1中设有装载内坩埚3的容纳腔
11，容纳腔11顶部开口，坩埚主体1的侧壁上设有多个将容纳腔11与外界连通的通风孔12，坩埚盖2用以将容纳腔11的顶部开口盖合或打开。
31.在本技术中，坩埚主体1中设有容纳腔11，且容纳腔11的顶部开口，通过容纳腔11的顶部开口可将内坩埚3放置在坩埚主体1中。在进行石墨灰分测试时，首先称取适量的石墨样品放置在内坩埚3中，再将内坩埚3放置在坩埚主体1的容纳腔11中，然后通过坩埚盖2将容纳腔11的顶部开口盖合，最后将坩埚主体1放置在马弗炉中进行高温灼烧，对石墨材料进行灰分测试。
32.在坩埚主体1的侧壁上设有多个通风孔12，用于在将坩埚主体1放置在马弗炉中高温灼烧时，使外部空气能够通过通风孔12进入内坩埚3中，从而保证空气流通，使内坩埚3中的石墨样品灼烧更加容易进行。由于有坩埚盖2和坩埚主体1外侧壁的隔离保护，内坩埚3中的石墨样品不易逸散，且外部环境中的杂质也难以进入内坩埚3中，从而防止外部杂质与内坩埚3中的石墨材料混合，有效减小外部环境对石墨样品灰分测试结果的影响。待高温灼烧过程结束后，从马弗炉中取出坩埚主体1置于干燥器中冷却至室温，再取出内坩埚3称取质量，计算石墨样品的灰分结果，完成石墨材料的灰分测试。
33.可以预见的是：当坩埚盖2将容纳腔11的顶部开口盖合时，设置在坩埚主体1侧壁上的多个通风孔12，将容纳腔11与外界连通，用来保证空气流通，但同时外部环境中的杂质也有可能会通过通风孔12进入内坩埚3中，造成外部杂质与内坩埚3中的石墨材料混合的风险。因此为了降低通风孔12造成的外部杂质进入容纳腔11，与内坩埚3中的石墨材料混合的风险，通风孔12的孔径不能设置的太大，而通风孔12的孔径设置的太小，又无法保证空气的流通效果。所以在本技术中，经过多次试验，优选将通风孔12的直径设置为0.5mm-2mm时，既能够保证空气的流通，又不会使外部杂质对石墨样品的灰分测试结果产生实质影响。
34.在本实施例中，坩埚主体1的高度高于内坩埚3的高度，通风孔12在坩埚主体1侧壁上的高度小于内坩埚3的高度。将坩埚主体1的高度设置成高于内坩埚3的高度，是为了使在坩埚主体1的容纳腔11中能够放下内坩埚3，且内坩埚3的顶部不超出容纳腔11的顶部，防止内坩埚3对坩埚盖2的盖合造成阻碍。
35.在坩埚主体1的侧壁上设有多个通风孔12，使最上层的通风孔12高度低于在容纳腔11中的内坩埚3高度，坩埚主体1在马弗炉中高温灼烧时，外部空气通过通风孔12进入容纳腔11中后，空气在受热后上升，进入内坩埚3中，使石墨样品的灼烧更加容易进行，而空气中重量较大的杂质，通过通风孔12进入容纳腔11中后，在自身重力的作用下只能向下落入容纳腔11的底部，从而进一步将外界杂质与内坩埚3中的石墨样品隔离，有效减小外部环境对石墨灰分测试结果的影响。
36.在本实施例中，容纳腔11底部设有与内坩埚3底部配合的第一限位槽13，用以对装载在容纳腔11的内坩埚3进行限位。在容纳腔11底部设有第一限位槽13，当内坩埚3放在容纳腔11中时，内坩埚3的底部与第一限位槽13配合，从而使第一限位槽13对内坩埚3进行限位，防止内坩埚3在容纳腔11中滑动，与坩埚主体1的内壁产生碰撞，影响本坩埚的使用寿命。可以预见的是：第一限位槽13的截面与内坩埚3的底部截面外形相同，在本技术中，内坩埚3可以是圆柱体形，也可以是长方体形，还可以是其他形状，因此第一限位槽13的形状可以根据内坩埚3的形状进行设计。
37.在本实施例中，坩埚盖2上设有握柄21，握柄21用以供手部握持。在坩埚盖2上设有
握柄21，便于手部进行握持，一方面是通过手部握持握柄21，方便对坩埚盖2进行拿取，使坩埚盖2对坩埚主体1的容纳腔11顶部开口盖合或打开；另一方面是在坩埚盖2对坩埚主体1的容纳腔11顶部开口进行盖合时，通过手部握持握柄21，对整个坩埚进行拿取，从而方便对坩埚进行转移，进而使本坩埚的使用更加方便。
38.在本实施例中，握柄21上设有增加手部摩擦力的螺纹部211。握柄21上设置有螺纹部211，用来在手部对握柄21进行握持时，增大手部与握柄21之间的摩擦力，从而使通过握柄21对坩埚盖2或整个坩埚的拿取更加方便省力，进而使本坩埚的使用更加方便，增强本坩埚的实用性。
39.在本实施例中，握柄21为沿坩埚盖2外壁周向设置的多个。由于在坩埚盖2对坩埚主体1的容纳腔11顶部开口进行盖合时，需要通过手部握持握柄21，对整个坩埚进行拿取。而整个坩埚具有一定的重量，如果通过手部握持一个握柄21，对整个坩埚进行拿取，不仅会造成坩埚的拿取较为费力，还有可能在拿取时，因为拿取习惯导致坩埚在转移过程中倾斜，从而导致内坩埚3中的石墨样品泼洒出来，既影响测试结果，又造成材料的浪费。
40.因此在本技术中，沿坩埚盖2外壁周向至少设置有两个握柄21，通过双手分别对两个握柄21进行握持，一方面使对具有一定重量的坩埚拿取更加方便省力，另一方面也便于使坩埚在转移的过程中保持平衡，从而防止坩埚倾斜，导致内坩埚3中的石墨样品泼洒出来。
41.可以预见的是：本坩埚在马弗炉中的高温灼烧过程结束后，整个坩埚表面的温度较高，此时通过手部对握柄21进行握持，将坩埚主体1从马弗炉取出时，会造成操作者手部烫伤，因此需要通过特定的夹具夹持沿坩埚盖2外壁周向设置的至少两个握柄21，或者佩戴防烫伤的护具来对握柄21进行握持。
42.在本实施例中，坩埚主体1上设有插接槽14，坩埚盖2上设有用以与插接槽14插接的凸起部22。在坩埚主体1上设置有插接槽14，坩埚盖2上设置有凸起部22，当坩埚盖2对坩埚主体1的容纳腔11顶部开口进行盖合时，通过凸起部22与插接槽14配合，将坩埚盖2固定在坩埚主体1上，一方面是为了防止坩埚在转移过程中，坩埚盖2从坩埚主体1上脱落，从而使外界的杂质与内坩埚3中的石墨样品混合，影响石墨灰分测试的结果；另一方面是便于在坩埚盖2盖合在坩埚主体1顶部后，通过坩埚盖2上的握柄21，对整个坩埚进行拿取。
43.当坩埚主体1在干燥器中冷却至室温后，需要将内坩埚3从坩埚主体1中取出，对内坩埚3中进行称取质量时，可以通过手部握持握柄21，对坩埚盖2施加作用力，使坩埚盖2上的凸起部22与坩埚主体1上的插接槽14脱离，从而将坩埚盖2从坩埚主体1上取下，实现坩埚盖2对容纳腔11顶部开口的打开。
44.在本实施例中，插接槽14包括沿坩埚主体1外壁轴向设置的对准槽141，以及沿坩埚主体1外壁周向设置的第二限位槽142，第二限位槽142的一端与对准槽141连通。插接槽14包括对准槽141和第二限位槽142，对准槽141沿坩埚主体1的外壁轴向设置，第二限位槽142沿坩埚主体1的外壁周向设置，对准槽141顶部与外界连通，底部与第二限位槽142连通。当坩埚盖2对坩埚主体1的容纳腔11顶部开口进行盖合时，坩埚盖2上的凸起部22先通过对准槽141顶部的开口，与沿坩埚主体1外壁轴向设置的对准槽141进行插接，直至凸起部22插接至对准槽141的底部，再通过握柄21转动坩埚盖2，使凸起部22通过第二限位槽142与对准槽141连通的一端，与沿坩埚主体1外壁周向设置的第二限位槽142进行插接，从而通过第二
限位槽142对凸起部22的限位，防止坩埚主体1在转移过程中，坩埚盖2从坩埚主体1上脱落。
45.当需要将内坩埚3从坩埚主体1中取出时，先通过握柄21反向转动坩埚盖2，使凸起部22沿着第二限位槽142周向移动至，凸起部22位于对准槽141的底部，再沿对准槽141轴向移动坩埚盖2，使凸起部22从对准槽141顶部的开口脱离，从而将坩埚盖2从坩埚主体1上取下，实现坩埚盖2对容纳腔11顶部开口的打开。
46.之所以将插接槽14设置成这种结构，是因为要实现坩埚盖2对容纳腔11顶部开口的盖合，需要使凸起部22与插接槽14插接，而要实现坩埚盖2对容纳腔11顶部开口的打开，需要使凸起部22与插接槽14脱离。如果凸起部22与插接槽14的插接过于紧密，会导致凸起部22与插接槽14脱离较为费力；而如果凸起部22与插接槽14的插接过于松弛，又会导致坩埚盖2对坩埚主体1进行盖合时，容易从坩埚主体1上脱落。
47.而将插接槽14设置成这种结构成这种结构，通过第二限位槽142对凸起部22进行限位，在坩埚盖2对坩埚主体1进行盖合或打开时，只需要顺时针或逆时针转动坩埚盖2，而不需要凸起部22与插接槽14之间具有较大的摩擦力，从而使坩埚盖2的打开和盖合更加方便省力，增强本坩埚的实用性。
48.在本实施例中，坩埚主体1采用耐高温材料制成。由于在进行石墨样品的灰分测试时，需要将坩埚主体1放置在马弗炉中进行高温灼烧，因此在本技术中，坩埚主体1采用耐高温的材料制成，例如可采用氧化铝材质，氧化铝可耐1600℃高温，且不易碎，从而使坩埚主体1能够承受在马弗炉中的高温灼烧，且不易变形，从而使本坩埚的使用寿命更长，降低生产成本。
49.上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：包括坩埚主体（1）、坩埚盖（2）和内坩埚（3），所述内坩埚（3）用以装载石墨样品，所述坩埚主体（1）中设有装载所述内坩埚（3）的容纳腔（11），所述容纳腔（11）顶部开口，所述坩埚主体（1）的侧壁上设有多个将所述容纳腔（11）与外界连通的通风孔（12），所述坩埚盖（2）用以将所述容纳腔（11）的顶部开口盖合或打开。2.如权利要求1中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述通风孔（12）的直径为0.5mm-2mm。3.如权利要求1中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述坩埚主体（1）的高度高于所述内坩埚（3）的高度，所述通风孔（12）在所述坩埚主体（1）侧壁上的高度小于所述内坩埚（3）的高度。4.如权利要求1中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述容纳腔（11）底部设有与所述内坩埚（3）底部配合的第一限位槽（13），用以对装载在所述容纳腔（11）的所述内坩埚（3）进行限位。5.如权利要求1中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述坩埚盖（2）上设有握柄（21），所述握柄（21）用以供手部握持。6.如权利要求5中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述握柄（21）上设有增加手部摩擦力的螺纹部（211）。7.如权利要求5中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述握柄（21）为沿所述坩埚盖（2）外壁周向设置的多个。8.如权利要求1中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述坩埚主体（1）上设有插接槽（14），所述坩埚盖（2）上设有用以与所述插接槽（14）插接的凸起部（22）。9.如权利要求8中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述插接槽（14）包括沿所述坩埚主体（1）外壁轴向设置的对准槽（141），以及沿所述坩埚主体（1）外壁周向设置的第二限位槽（142），所述第二限位槽（142）的一端与所述对准槽（141）连通。10.如权利要求1中所述一种石墨灰分测试用坩埚，其特征在于：所述坩埚主体（1）采用耐高温材料制成。

技术总结
本实用新型涉及公开了一种石墨灰分测试用坩埚。涉及石墨灰分测试技术领域。本申请具体包括坩埚主体、坩埚盖和内坩埚，内坩埚用以装载石墨样品，坩埚主体中设有装载内坩埚的容纳腔，容纳腔顶部开口，坩埚主体的侧壁上设有多个将容纳腔与外界连通的通风孔，坩埚盖用以将容纳腔的顶部开口盖合或打开。本实用新型通过坩埚盖和坩埚主体外侧壁对内坩埚进行隔离保护，使内坩埚中的石墨样品不易逸散，且外部环境中的杂质也难以进入内坩埚中，从而防止外部杂质与坩埚中的石墨材料混合，有效减小外部环境对石墨灰分测试结果的影响。环境对石墨灰分测试结果的影响。环境对石墨灰分测试结果的影响。


技术研发人员：徐彤
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/12