CN102032784A - 多功能微波烧结试验炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能微波烧结试验炉,为了解决现有的微波烧结炉功能单一、投资成本高的问题,该烧结炉包括设在炉体两侧的微波源,包绕在炉体外的冷却夹层,炉体上端设有与炉腔连通的排气管,炉体下端设有与炉腔连通的进气管,该进气管另一端设有多个气氛入口,各气氛入口分别与不同的气氛供给装置对应相连。本发明实现了一炉多用,可以满足多种材料的烧结工艺要求,大大节约了烧结炉体设备的投资成本;采用多种气体保护***,单个微波源的开关可控,使得温度浮动较小,控温范围窄,极大地提高了材料的性能,烧结效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波烧结炉,尤其涉及一种多功能的微波烧结试验炉。
背景技术
现有的微波烧结炉功能相对比较单一,不能实现一炉多用,给使用方加大了投资成本,同时也的浪费了资源;对于现行的微波实验炉,由于其进气***比较单一,进气和排气***的通道无法直接进去炉体,这样导致烧结过程温度上升和下降较慢,不能达到特定的升温和降温速率,这样对于多种材料的烧结不能达到应有的烧结曲线;同时,对于炉体的冷却,现有的微波烧结实验炉的炉体没有夹层的存在,在升温过程将导致炉体的温度较高,这样不但造成能源的浪费,也会导致炉体的损坏;同时对于现有的微波烧结炉而言,由于烧结的微波源不能单个控制,导致烧结温度不易控制,同时,烧结材料的气氛也不易控制,这样会影响产品的性能。
发明内容
为了克服现有的微波烧结炉功能单一、投资成本高的不足, 本发明旨在提供一种多功能微波烧结试验炉,该烧结炉可实现一炉多用,极大地降低了烧结炉体设备的投资成本。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种多功能微波烧结试验炉,包括设在炉体两侧的微波源,其特点是,还包括包绕在炉体外的冷却夹层,炉体上端设有与炉腔连通的排气管,炉体下端设有与炉腔连通的进气管,该进气管另一端设有多个气氛入口,各气氛入口分别与不同的气氛供给装置对应相连。
进一步地,所述气氛入口优选为三个,分别为氮气入口、干燥空气入口和氩气入口。
为了实时地了解炉腔内温度,所述炉体上端设有一热电偶测温器,该热电偶测温器的测温段位于炉腔内,该热电偶测温器的信号输出端与一设有PLC控制***的控制柜的信号输入端相连,该控制柜的信号输出端与微波源的功率调节***相连,由此可根据热电偶测温器测得值实时调控微波源功率,从而调整到炉腔内所需的温度。
所述冷却夹层下端设有冷却介质入口和介质出口,通过对冷却介质的加热,提高了热量利用率。
所述进气管上设有由气体流量计和阀门组成的进气***,可控制阀门使得进气流量达到理想值,该流量可以通过气体流量计读出。
本多功能窑炉结合各类材料的化学、物理及电磁等性能的工艺参数,设计有多种气体保护***,根据需要不同的气氛由不同的气氛入口进入炉腔内;同时,对微波电源的设计为可以单独控制开关的***,通过对每个微波源电源的控制可以将温度控制为室温到1260℃中任一温度值,保证所需工艺的温度值;窑炉的炉体为两层,中间存在有冷却夹层,可以采用冷却介质进行循环冷却,控制炉体的表面温度不超过100℃,保证炉体的安全运作;同时,微波窑炉处于全封闭的状态,保温效果较好。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明实现了一炉多用,同一窑炉既可以烧结软磁、硬磁等磁性材料,还可以完成特种陶瓷、工程陶瓷和电池材料等的烧制;一炉多用大大节约了烧结炉体设备的投资成本;采用多种气体保护***,可以完成多种材料的烧结,极大地提高了材料的性能;单个微波源的开关可控,使得温度浮动较小,控温范围窄,达到精确烧结的效果,这有利于进一步提高产品的性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种实施例的结构原理图。
在图中
1-冷却夹层; 2-排气管; 3-热电偶测温器;
4-微波源; 5-氮气入口; 6-干燥空气入口;
7-氩气入口; 8-进气***; 9-冷却介质入口;
10-炉腔; 11-介质出口; 12-进气管。
具体实施方式
一种多功能微波烧结试验炉,如图1所示,包括设在炉体两侧的微波源4,包绕在炉体外的冷却夹层1,所述冷却夹层1下端设有冷却介质入口9和介质出口11。所述炉体上端设有与炉腔10连通的排气管2,炉体下端设有与炉腔10连通的进气管12,所述进气管12上设有由气体流量计和阀门组成的进气***8。该进气管12另一端设有三个气氛入口,分别为氮气入口5、干燥空气入口6和氩气入口7,各气氛入口分别与不同的气氛供给装置对应相连。
在烧结产品的时候,可以根据不同的产品,利用气氛入口供给不同的气体,如在烧结永磁铁氧体的时候,为了使用干燥空气用以氧化铁氧体,因此从干燥空气入口6中充入干燥空气作为保护气。如在烧结永磁铁氧体的时候,为了使用干燥空气用以氧化铁氧体,则需要干燥空气作为保护气体,在关闭氮气入口5和氩气入口7,打开干燥空气入口6,向炉腔10内通入干燥空气即可。在烧结软磁铁氧体的时候进高纯氮气,用以保护软磁铁氧体材料,因此关闭干燥空气入口6和氩气入口7,打开氮气入口5,向炉腔10内通入氮气即可。
所述炉体上端设有一热电偶测温器3,该热电偶测温器3的测温段位于炉腔10内,可根据热电偶测温器测得值实时调控微波源功率,从而调整到炉腔内所需的温度。
本多功能窑炉结合各类材料的化学、物理及电磁等性能的工艺参数,设计有氮气、干燥空气和氩气等气体保护***;同时,设计中对微波电源设计为可以单独控制开关的***,通过对每个微波源电源的控制可以将温度控制为室温到1260℃中任一温度值,保证所需工艺的温度值。窑炉的夹层内采用循环水进行冷却,可控制炉体的表面温度不超过100℃,保证炉体的安全运作;同时,微波窑炉的处于全封闭的状态,保温效果较好。
本发明采用多种气体保护***,且单个微波源的开关可控,使得温度浮动较小,控温范围窄,极大地提高了材料的性能,烧结效果好。
Claims (5)
1.一种多功能微波烧结试验炉,包括设在炉体两侧的微波源(4),其特征在于,还包括包绕在炉体外的冷却夹层(1),炉体上端设有与炉腔(10)连通的排气管(2),炉体下端设有与炉腔(10)连通的进气管(12),该进气管(12)另一端设有多个气氛入口,各气氛入口分别与不同的气氛供给装置对应相连。
2.根据权利要求1所述的多功能微波烧结试验炉,其特征在于,所述气氛入口为三个,分别为氮气入口(5)、干燥空气入口(6)和氩气入口(7)。
3.根据权利要求1或2所述的多功能微波烧结试验炉,其特征在于,所述炉体上端设有一热电偶测温器(3),该热电偶测温器(3)的测温段位于炉腔(10)内。
4.根据权利要求1或2所述的多功能微波烧结试验炉,其特征在于,所述冷却夹层(1)下端设有冷却介质入口(9)。
5.根据权利要求1或2所述的多功能微波烧结试验炉,其特征在于,所述进气管(12)上设有由气体流量计和阀门组成的进气***(8)。
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