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--熱烈祝賀我會聯辦的科普活動被中國科協評為--優秀科普活動
12月21日，中國科學技術協會辦公廳印發《關于對2020年全國科普日有關組織單位和活動予以表揚的通知》（科協辦函普字【2020】158號），江蘇省機械工程學會、南京工程學會和江蘇省學會服務中心聯辦的“2020年全國科普日暨第一屆‘天印筑夢·科普智行’”活動，被評為優秀科普活動。
這種懸浮裝置能稱之為爐子嗎？
時間：2019/5/27 10:39:35 瀏覽次數：2778
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說起爐子，對于普通人來講就是做飯或者冬天取暖用的一種家用設備。爐子在人類社會的發展中起了巨大的作用，見證了我們的祖先由原始的茹毛飲血到現代文明的發展歷程。隨著人類文明的進程，爐子無論從材料、結構、用途以及燃料種類都發生了巨大的變化，比如，燃料就從最原始的木材，進而發展到采用煤塊、電力以及煤氣、天然氣等階段，如圖1所示兩種不同用途的爐子：
圖1 舊時爐子及現今取暖用壁爐
陶瓷，從某種意義上來說是“一把火”的藝術，這“一把火”需要通過爐子來實現。然而，對于陶瓷工作者而言，我們更多地將其稱為窯爐。傳統窯爐是用耐火材料砌成的設備，人類上萬年的陶瓷燒造史，經歷了從原始社會的地上露天堆燒、挖坑筑燒到饅頭狀升焰圓窯、半倒焰馬蹄形窯、半坡龍窯、鴨蛋形窯，再到現今的室內氣窯、電窯；從間歇式半間歇式操作再到連續窯(隧道窯)操作方式的過程。隨著陶瓷品種的不斷豐富，窯爐科技也在不斷的改良和發展中。
我們在實驗室中常用的窯爐多為電窯：以電為能源，電阻絲、硅碳棒或二硅化鉬（硅鉬棒）作為發熱組件，依靠電能輻射和導熱原理進行加熱燒制樣品。圖2給出了傳統燒成設備隧道窯和實驗室用窯爐設備的示例：
圖2 工業用隧道窯爐及實驗室用硅鉬棒爐
有一種懸浮裝置，外觀如圖3所示。采用這種裝置可以輕松快速地制備一些常規窯爐不能或難以制備的玻璃或陶瓷材料。以圖4氣懸浮裝置為例，其工作原理大致如下：通過氣體控制器控制氣體流量將試樣（紅色小球）吹起并穩定懸浮，通過CO2激光器加熱試樣，放射溫度計測量腔體溫度，CCD攝像機實時拍攝、顯示器實時觀察試樣加熱過程中的狀態變化，整個過程通過計算機操作完成。
圖3 氧氣、空氣及其它氣氛懸浮裝置
圖4 氣懸浮裝置加熱控制系統示意圖
采用該裝置制備樣品最大特點是樣品在燒制過程中始終處于懸浮狀態，不需要承裝容器，也正因如此，這一技術被稱之為懸浮無容器技術。
懸浮無容器技術主要是通過外加物理場如：高速氣流、靜電場中的庫侖力、高頻渦流與外磁場作用產生的洛倫茲力及其聲波的非線性效應產生聲輻射壓力等使樣品懸浮，實現樣品的無容器狀態，也因此分別被稱為氣懸浮、靜電懸浮、電磁懸浮和聲懸浮無容器技術。在這四種常用懸浮無容器技術中，由于氣懸浮技術結構簡單、操作方便、成本低廉、懸浮力大、加熱過程可控、對樣品無特殊要求等優點，有利于新型無機功能材料的開發。
無容器懸浮技術的特點及用途：
防止污染 - 獲高純化合物
深過冷 - 制備亞穩相
無容器 –高溫熱物性測試
無容器 –熔體結構在線測試
綜上所述，這種裝置雖然與我們傳統意義上的爐子有很大區別：它不需要耐火材料；它在燒制樣品時不需要匣缽、坩堝等窯具；不采用煤氣、天然氣為燃料或使用電阻絲、硅鉬棒等加熱組件。但是它確確實實是一種非常神奇的爐子，它不但可以用來快速制備常規窯爐不能或難以制備的玻璃或陶瓷材料，而且還可以用來進行對因受耐火材料限制的耐高溫材料物性的檢測和評價。
因此，這種懸浮裝置就是一種爐子！
