CN113521633A - 一种形状记忆金属材料的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料技术领域，具体提供了一种形状记忆金属材料的应用，基于该应用还提供了一种灭火装置以及一种半导体设备用盖板。本发明将金属材料的形状记忆特性应用到了灭火装置及半导体设备盖板中，通过其在***温度环境下实现形状的改变，最终实现灭火装置中对惰性气体的释放，发生火灾等温度异常升高情况时，可以不依靠电控互锁直接实现灭火气体的开启，提高可靠性，并且在火情得到控制时可以实现气体自动关闭。另外，采用该金属制备盖板，通过该盖板在温度下形状发生改变，解决了在半导体设备狭小入口情况下盖板的安装问题。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体提供了一种形状记忆金属材料的应用，基于该应用还提供了一种灭火装置以及一种半导体设备用盖板。
背景技术
形状记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。现有的密闭室内运行的半导体设备，当周围发生火灾时候，室内温度会升高，在火灾的影响下电动报警设备以及灭火设施会失去通电功能，不能达到预警与灭火功能。另外，现有的半导体设备中，需要对腔体的底部安装有盖板，但是半导体设备的布局方式形成了腔体的开口的宽度要小于内部的宽度，能盖住腔体底部的盖板无法直接直接从开口处放入，不能安装传统的测试观察盖板。
发明内容
为了解决上述问题之一，本发明提供了一种形状记忆金属材料的应用，应用在灭火装置中，基于周围环境温度的变化通过形状的改变控制灭火气体的开启或关闭；或应用于半导体设备中，开口宽度小于内部宽度的腔体内盖板的安装。
根据本发明的一种应用提供了一种灭火装置，设置在密闭空间内，该灭火装置包括，
储气罐，该储气罐具有出气管道；
支撑件，具有开口设计，内具有腔室，该支撑件上靠近开口处设有多个出气口，腔室内具有一可随温度变化改变支撑长度的结构件，该结构件一端固定支撑件内部，自由端连接一密封件，该密封件在结构件的支撑下可对多个出气口以及出气管道进行封闭或者解除封闭；该结构件采用形状记忆金属材料制备而成。
进一步地，所述的形状记忆金属材料为镍钛合金。
进一步地，该镍钛合金***温度a为40℃。
进一步地，所述的密封件在结构件支撑长度的变化下可在支撑件内部腔室内滑动。
进一步地，所述的结构件设置为弹簧状。
进一步地，所述的弹簧状结构件通过如下方法制备而成，首先，准备一段***温度阈值为a的形状记忆金属材料，将其在＜a温度环境中定型成拉伸的弹簧状构件；其次，将该材料在≥a环境中定型成收缩的弹簧状构件，支撑长度由大变小。
根据本发明的另一种应用还提供了一种半导体设备用盖板，设置在半导体腔体内，该腔体的开口长度小于内部腔体的长度，所述的盖板剖面为U型，经过开口放入到腔体底部，该盖板采用形状记忆金属材料制备而成。
进一步地，所述的盖板通过以下方法制备而成，首先，准备一段***温度阈值为a的形状记忆金属材料，将其在＜a温度环境中定型成剖面为U形；其次，将该材料在≥a温度环境中定型伸展状态。
进一步地，所述的盖板在≥a温度环境中定型伸展的矩形板结构。
本发明将金属材料的形状记忆特性应用到了灭火装置及半导体设备盖板中，通过其在***温度环境下实现形状的盖板，最终实现灭火装置中对惰性气体的释放，发生火灾等温度异常升高情况时，可以不依靠电控互锁直接实现灭火气体的开启，提高可靠性，并且在火情得到控制时可以实现气体自动关闭。采用该金属制备盖板，通过该盖板在温度下形状发生改变，解决了在半导体设备中盖板的安装问题。
附图说明
图1为灭火装置中弹簧状构件对灭火气体实行封闭状态示意图；
图2为灭火装置中弹簧状构件对灭火气体实行开启状态示意图
图3为U形盖板与半导体腔体的位置结构示意图；
图4为U形盖板变形后与半导体腔体的位置结构示意图；
其中，储气罐-1、出气管道-2、支撑件-3、出气口-4、弹簧状构件-5、半导体设备-6、盖板-7、密封件-8。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1-2，本发明提供了一种形状记忆金属材料的应用，应用在灭火装置中，基于周围环境温度的变化通过该记忆金属材料形状的改变控制灭火气体的开启或关闭，起到控制开关的作用。
鉴于上述形状记忆金属材料的应用，本发明实际提供了一种灭火装置，该灭火装置应用在密闭空间内，该灭火装置具体包括，
储气罐1，该储气罐1具有出气管道2，也可称为出气口4，该储气罐1用于储存惰性灭火气体。
支撑件3，该支撑件3可通过一支架支撑，剖面为躺U形设计，内部具有腔体，该支撑件3左侧为开口设计，储气罐1的出气口4与该支撑件3的左侧开口处连通。支撑件3右侧为封闭设计，该支撑件3本体上靠近左侧开口处设有多个出气口4。支撑件3的腔体内具有一弹簧状构件5，该弹簧状构件5采用形状记忆金属材料镍钛合金制备而成，其形状改变温度即***温度a为40℃。弹簧状构件5一端固定支撑件3内右端，自由端(即左端)固定一橡胶密封件，在室内温度小于40℃时，此时弹簧状构件5为拉伸伸长状态，该密封件在弹簧状构件5的支撑下对支撑件3上的出气口4以及储气罐1的出气口4进行封闭。
本实施例中的弹簧状构件5通过如下方法制备而成，首先，准备一段***温度阈值为40℃的形状记忆金属材料，将其在＜40℃温度环境中定型成拉伸的弹簧状构件5；其次，将该材料在≥40℃环境中定型成收缩的弹簧状构件5。该弹簧状构件5在＜40℃时候为伸展状，在≥40℃时则变形为收缩状，在≥40℃时其横向长度要小于在＜40℃中的长度，因此当室内温度≥40℃的时候，该结构件对密封件的支撑长度发生改变，向右拉走密封件解除了对储气罐1内气体的封闭。
将该形状记忆金属引用到灭火装置中，当密闭空间内的温度小于40℃时候，此时的密封件在伸长的弹簧结构件支撑下，对储气罐1的出气口以及支撑件3的出气口4实行封闭。当室内有火灾温度升高的时候，超过该记忆金属材料变形的温度阈值40℃时候，此时具有形状记忆性能的弹簧状构件5发生变形，变为收缩状态，进而接触了密封件8对储气罐1的出气口以及支撑件3的出气口4的封闭，使得储气罐1内的惰性气体从储气罐1内流出来顺着支撑件3的出气口4散发到空气中，降低空气中氧气浓度实现灭火的效果。当火灾解除后，室内温度降到小于40℃后，该弹簧状结构件发生记忆变形，由之前的收缩状态变为伸长状态，再次对支撑件3的出气口4以及储气罐1的出气口4进行封闭，停止气体的释放，该惰性气体可采用氮气或者二氧化碳等气体。
参考图3-4，本发明还提供了一种形状记忆金属材料的应用，应用于半导体设备6中，开口宽度小于内部宽度的腔体内盖板7的安装。
鉴于上述金属材料的应用，本发明提供了一种半导体设备6用盖板7，设置在半导体腔体内，该腔体的开口长度小于内部腔体的长度，所述的盖板7剖面为U型，采用形状记忆金属材料镍钛合金制备而成，***温度为40℃。将该U形盖板7经过开口放入到腔体底部，放入后，对腔体底部加热，使得环境温度上升后，达到盖板7材料的***温度后，盖板7则由U形状伸展，进而将腔体底部进行覆盖实现盖板7的作用，该盖板7的大小与腔体底部相匹配。
上述的盖板7通过以下方法制备而成，首先，准备一段与上述腔体底部大小相匹配的***温度为40℃的形状记忆镍钛合金材料，将其在＜40℃温度环境中定型成剖面为U形；其次，将该材料在≥40℃温度环境中定型成由上述U形伸展成的平面矩形板，宽度增加了。
在温度环境在＜40℃时候，将形状为U形的盖板7通过窄的入口放入到腔体底部，此时对盖板7进行加热，在≥40℃温度时，该盖板7发生形状变形，由U形伸展变形后成平面的矩形板将腔体底部进行覆盖。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种形状记忆金属材料的应用，其特征在于：应用在灭火装置中，基于周围环境温度的变化通过形状的改变控制灭火气体的开启或关闭；或应用于半导体设备中，开口宽度小于内部宽度的腔体内盖板的安装。
2.一种灭火装置，设置在密闭空间内，其特征在于：该灭火装置包括，
储气罐，该储气罐具有出气管道；
支撑件，具有开口设计，内具有腔室，该支撑件上靠近开口处设有多个出气口，腔室内具有一可随温度变化改变支撑长度的结构件，该结构件一端固定支撑件内部，自由端连接一密封件，该密封件在结构件的支撑下可对多个出气口以及出气管道进行封闭或者解除封闭；该结构件采用形状记忆金属材料制备而成。
3.如权利要求2所述的一种灭火装置，其特征在于：所述的形状记忆金属材料为镍钛合金。
4.如权利要求3所述的一种灭火装置，其特征在于：该镍钛合金***温度a为40℃。
5.如权利要求2所述的一种灭火装置，其特征在于：所述的密封件在结构件支撑长度的变化下可在支撑件内部腔室内滑动。
6.如权利要求2所述的一种灭火装置，其特征在于：所述的结构件设置为弹簧状。
7.如权利要求6所述的一种灭火装置，其特征在于：所述的弹簧状结构件通过如下方法制备而成，首先，准备一段***温度阈值为a的形状记忆金属材料，将其在＜a温度环境中定型成拉伸的弹簧状构件；其次，将该材料在≥a环境中定型成收缩的弹簧状构件，支撑长度由大变小。
8.一种半导体设备用盖板，设置在半导体腔体内，该腔体的开口长度小于内部腔体的长度，其特征在于：所述的盖板剖面为U型，经过开口放入到腔体底部，该盖板采用形状记忆金属材料制备而成。
9.如权利要求8所述的一种半导体设备用盖板，其特征在于：所述的盖板通过以下方法制备而成，首先，准备一段***温度阈值为a的形状记忆金属材料，将其在＜a温度环境中定型成剖面为U形；其次，将该材料在≥a温度环境中定型伸展状态。
10.如权利要求9所述的一种半导体设备用盖板，其特征在于：所述的盖板在≥a温度环境中定型伸展的矩形板结构。
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