CN117105657B - 纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备,方法如下:步骤一、选择高纯度的镧氧化物(La2O3)和氧化钛(TiO2)作为原料,通过混合机进行搅拌混合。本申请为了解决现有技术中由于需要达到很高的温度,所需的能量较多,从而增加了生产成本,其次,高温可能导致炉子和其他相关设备的快速磨损,这不仅增加了维护成本,还可能影响到生产的连续性,高温烧结过程可能需要更长的时间,从而影响生产效率,尤其是在大规模生产中,这可能会导致生产能力的下降的问题,本申请采用湿磨技术配合低温烧结方法,实现了降低能耗,延长设备使用寿命、缩短生产时间、提高产品性能。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷制备领域,具体而言,涉及纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备。
背景技术
随着现代工业和技术的发展,对陶瓷材料的需求持续增长。钛酸镧,作为一种特殊的陶瓷材料,因其独特的性能和广泛的应用而受到广大研究者和工业界的关注。具体来说,钛酸镧因其出色的电介质性能、高的压电常数和稳定的机械性能而被广泛应用于传感器、执行器、微波设备和其他电子组件中。此外,钛酸镧还因其高的介电常数和低的介电损耗而在高频通信设备中得到应用。
目前高温烧结制备钛酸镧的具体工艺如下:选择高纯度的镧氧化物(La2O3)和钛酸盐(TiO2)作为原料,按照摩尔比La2O3:TiO2= 1:2进行混合和球磨,以确保均匀混合和细化颗粒大小。将混合后的粉末进行压制,形成圆盘或其他所需的形状。之后进行预烧,在800°C至1000°C的温度下进行预烧,以去除有机物和其他杂质,预烧时间通常为1—2小时。随后是高温烧结,将预烧后的样品放入炉中,并在高温条件下进行烧结。烧结温度通常在1400°C至1600°C之间,并保温2—5小时。最后进行后处理,烧结后的样品可以进行研磨、切割或其他后处理,以达到所需的尺寸和形状。
传统的高温烧结方法虽然可以产生高质量的钛酸镧陶瓷,但存在一些问题,由于需要达到很高的温度,所需的能量较多,能耗高,从而增加了生产成本,其次,高温可能导致炉子和其他相关设备的快速磨损,这不仅增加了维护成本,还可能影响到生产的连续性,高温烧结过程可能需要更长的时间,从而影响生产效率,尤其是在大规模生产中,这可能会导致生产能力的下降。
因此我们对此做出改进,提出纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备。
发明内容
本发明的目的在于:针对目前存在的由于需要达到很高的温度,所需的能量较多,能耗高,从而增加了生产成本,其次,高温可能导致炉子和其他相关设备的快速磨损,这不仅增加了维护成本,还可能影响到生产的连续性,高温烧结过程可能需要更长的时间,从而影响生产效率。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备,以改善上述问题。
本申请具体是这样的:
纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法,方法如下:步骤一、选择高纯度的镧氧化物(La2O3)和氧化钛(TiO2)作为原料,通过混合机进行搅拌混合;
步骤二、将步骤一中混合均匀的物料投放到湿磨机中,然后在湿磨机中加入乙醇作为有机溶剂进行湿磨处理,在湿磨前添加原料重量1.5%的氧化钇同原料一同湿磨处理;
步骤三、将珠磨机加工完成的浆料经过混合均匀后,将混合好的浆料在高压下注入模具中,用于形成所需的钛酸镧零件形状,通过注塑机进行压缩成型;
步骤四、将成型后的钛酸镧投放到隧道式干燥炉中,通过干燥以去除多余的湿气和有机溶剂,随后成型后的样品在600-1100℃的温度范围内进行烧结,烧结时间为2—4h;
步骤五、对烧结后的样品进行研磨、切割或其他后处理,以达到所需的尺寸和形状。
作为本申请优选的技术方案,所述步骤一中的镧氧化物(La2O3)和氧化钛(TiO2)的混合,按照La2O3:TiO2 = 1:2的摩尔比均匀混合。
作为本申请优选的技术方案,所述步骤二中的氧化钇作为助烧结剂可以有助于在后续的烧结过程中形成液相,从而降低烧结温度。
作为本申请优选的技术方案,所述步骤三中湿磨后的浆料选择胶结成型技术,所述步骤四中烧结成型的期间使用氮气作为烧结气氛,以防止氧化。
纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备,所述湿磨机包含有操作台和电机,所述电机固定安装在操作台的中部,所述操作台侧面的顶部固定安装有分离结构,所述电机的输出轴与分离结构传动连接,所述分离结构的内部设有驱动结构,所述驱动结构的侧面设有振动结构。
作为本申请优选的技术方案,所述分离结构包含有固定管和进料底座和排料底座,所述进料底座固定安装在操作台的侧面,所述固定管固定连接在进料底座和排料底座的中间,所述固定管的内部通过轴承转动安装有混料管,所述混料管的内部转动安装有分料管,所述分料管的表面等角度开设有伸缩槽和过滤槽,所述分料管的中部设有驱动轴,所述驱动轴固定连接在电机的输出轴上。
作为本申请优选的技术方案,所述进料底座的侧面开设有进料槽,所述进料槽的外侧固定连接有进料管,所述进料底座和排料底座的内侧从外到内依次固定安装有混料管密封轴承、分料管密封轴承和驱动轴密封轴承,所述混料管转动卡接在混料管密封轴承的内部,所述分料管转动卡接在分料管密封轴承的内部,所述驱动轴套设在驱动轴密封轴承的内部,所述排料底座的中部开设有排料槽,所述排料槽的外侧固定连通有排料管,所述进料槽与分料管的内腔相连通,所述排料槽与混料管的内腔相连通。
作为本申请优选的技术方案,所述轴承固定安装在固定管的内腔壁上,所述混料管的外侧壁与固定管的内侧壁不接触,所述混料管的侧面固定安装有磁铁,所述固定管的顶部设有通电磁铁。
作为本申请优选的技术方案,所述驱动结构包含有套环和伸缩板,所述套环固定套设在驱动轴上,所述套环的外圆周上等角度固定安装有牵引板,所述伸缩板滑动卡接在伸缩槽的内部,所述伸缩板的内端固定安装有挂板,所述挂板卡合在牵引板的内侧。
作为本申请优选的技术方案,所述伸缩板的外侧面等距固定安装有撞击杆,所述混料管的内侧面等角度固定安装有定位杆,所述撞击杆和定位杆交错设置,相邻所述定位杆之间开设有第一限位孔,相邻所述撞击杆之间开设有第二限位孔,所述第二限位孔和第一限位孔的内部均固定安装有支撑弹簧,所述支撑弹簧的外端固定连接有密封垫,所述排料管的输出端固定连接有提取结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
在本申请的方案中:
1.为了解决现有技术中由于需要达到很高的温度,所需的能量较多,从而增加了生产成本,其次,高温可能导致炉子和其他相关设备的快速磨损,这不仅增加了维护成本,还可能影响到生产的连续性,高温烧结过程可能需要更长的时间,从而影响生产效率,尤其是在大规模生产中,这可能会导致生产能力的下降的问题,本申请采用湿磨技术配合低温烧结方法,实现了降低能耗,延长设备使用寿命、缩短生产时间、提高产品性能;
2.为了解决现有技术中在进行湿磨之后对浆料进行混合搅拌需要更换混合设备,从而降低工作效率的问题,本申请通过设置的分离结构和驱动结构相互配合,实现了超细磨碎和混合均匀的效果,通过驱动轴的逆时针转动实现湿磨效果,驱动轴反向转动使驱动结构伸出与分离结构相互卡合,并牵引分离结构中的混合管同步转动,实现混料的作用,进而无需将浆料转换到另一个设备从而提高设备的工作性能;
3.通过设置的分离结构和震动结构,通过震动结构和分离结构配合,利用震动结构的密封性,实现了对分离结构中的过滤槽起到密封作用,防止大颗粒将滤网堵塞,解决了现有技术中滤网容易被大颗粒堵塞的问题;
4.通过设置的震动结构和驱动结构相互配合,在驱动结构对钢珠进行碰撞时,钢珠落到震动结构上会加速钢珠的移动,同时也会对震动结构起到撞击的效果,使震动结构震动,进而对滤网起到震动的效果,实现了对滤网的震动效果防止滤网堵塞,同时可以加速钢珠的移动,解决了现有技术中大颗粒卡到滤网上无法掉落的问题;
5、通过设置的震动结构,震动结构贴合在分离结构的表面时实现对过滤槽的密封作用,当震动结构随着驱动结构伸开时,不仅可以实现过滤功能,同时通过钢珠的碰撞防止滤网堵塞,并且通过震动结构,利用振动板可以实现对混料管中的浆料的搅拌,使其混合更加的均匀。
附图说明
图1为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法的XRD图像示意图;
图2为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的珠磨机结构示意图;
图3为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的分离结构剖视图;
图4为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的进料底座结构示意图;
图5为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的分离结构内部示意图;
图6为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的驱动结构俯视图;
图7为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的分离结构局部剖视图;
图8为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的分料管结构示意图;
图9为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的混料管内部结构示意图;
图10为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的驱动结构示意图;
图11为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的震动结构***图;
图12为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的伸缩板剖视图;
图13为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的提取结构示意图;
图14为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的提取结构内部示意图;
图15为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的提取结构外部拆解图;
图16为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的提取结构俯视图;
图17为本申请提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备的收集管剖视图。
图中标示:
1、操作台;101、电机;102、进料管;103、排料管;
2、分离结构;201、固定管;202、进料底座;203、排料底座;204、混料管;205、分料管;206、驱动轴;207、轴承;208、进料槽;209、排料槽;210、混料管密封轴承;211、分料管密封轴承;212、驱动轴密封轴承;213、定位杆;214、伸缩槽;215、过滤槽;216、第一限位孔;217、磁铁;218、通电磁铁;
3、驱动结构;301、套环;302、牵引板;303、伸缩板;304、穿透槽;305、撞击杆;306、挂板;307、第二限位孔;308、支撑弹簧;309、密封垫;
4、振动结构;401、滤网;402、固定隔板;403、震动板;404、密封隔板;
5、提取结构;501、提取罐;502、盖板;503、引出管;504、按钮;505、驱动齿轮;506、压环;507、转动轴承;508、套筒;509、排水管;510、从动齿轮;511、转动环;512、顶杆;513、收集管;514、绞龙;515、引水槽;516、挡板;517、挤压块;518、拉簧;519、顶块;520、步进电机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
如背景技术所述的,由于需要达到很高的温度,所需的能量较多,能耗高,高温可能导致炉子和其他相关设备的快速磨损,高温烧结过程可能需要更长的时间。
为了解决此技术问题,本发明提供了纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备,其应用于陶瓷生产。
具体地,请参考图1,所述纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法具体包括:
步骤一、选择高纯度的镧氧化物(La2O3)和氧化钛(TiO2)作为原料,通过混合机进行搅拌混合;
步骤二、将步骤一中混合均匀的物料投放到湿磨机中,然后在湿磨机中加入乙醇作为有机溶剂进行湿磨处理,在湿磨前添加原料重量1.5%的氧化钇同原料一同湿磨处理;
步骤三、将珠磨机加工完成的浆料经过混合均匀后,将混合好的浆料在高压下注入模具中,用于形成所需的钛酸镧零件形状,通过注塑机进行压缩成型;
步骤四、将成型后的钛酸镧投放到隧道式干燥炉中,通过干燥以去除多余的湿气和有机溶剂,随后成型后的样品在600-1100℃的温度范围内进行烧结,烧结时间为2—4h;
步骤五、对烧结后的样品进行研磨、切割或其他后处理,以达到所需的尺寸和形状。
本发明提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法,采用湿磨技术配合低温烧结方法,实现了降低能耗,延长设备使用寿命、缩短生产时间、提高产品性能,通过图1的XRD图像可以看出钛酸镧纳米颗粒的所有衍射峰位置均对应钛酸镧(JCPDS:28-0517)的衍射峰位置,无任何杂质峰,证明本发明制备的钛酸镧纳米颗粒纯度较高。
进一步,针对钛酸镧的制备,采用低温烧结方法,显著降低了烧结所需的温度,从而实现了能源节省和高效生产。
进一步,在钛酸镧的低温烧结中,首次提出使用氧化钇作为烧结助剂,以促进液相形成,进一步降低烧结温度并提高产品性能。
进一步,为确保原料是纳米级粉体,采用湿磨技术,这有助于进一步降低烧结温度并优化产品的微观结构。
进一步,结合低温烧结、湿磨技术和氧化钇烧结助剂,为钛酸镧的制备提供了一个全新的制备方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例1
请参考图1、图3和图8,纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备,其湿磨机包含有操作台1和电机101,电机101固定安装在操作台1的中部,操作台1侧面的顶部固定安装有分离结构2,电机101的输出轴与分离结构2传动连接,分离结构2的内部设有驱动结构3,驱动结构3的侧面设有振动结构4,电机101作为驱动源可以驱动分离结构2内部的零部件顺时针转动或者逆时针转动,当电机101驱动分离结构2内部的驱动结构3逆时针转动时,此时驱动结构3会使钢珠在分离结构2的内部快速移动,从而将分离结构2内部的物料破碎,当电机101驱动分离结构2内部的驱动结构3顺时针转动时,此时驱动结构3会牵引分离结构2内部的装置整体进行转动,从而起到混料的作用,使分离结构2内部的物料进行混合。
为了解决现有技术中在进行湿磨之后对浆料进行混合搅拌需要更换混合设备,从而降低工作效率的问题,本申请通过设置的分离结构和驱动结构相互配合,实现了超细磨碎和混合均匀的效果,通过驱动轴的逆时针转动实现湿磨效果,驱动轴反向转动使驱动结构伸出与分离结构相互卡合,并牵引分离结构中的混合管同步转动,实现混料的作用,进而无须将浆料转换到另一个设备从而提高设备的工作性能。
请参考图3和图5,纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备,其分离结构2包含有固定管201和进料底座202和排料底座203,进料底座202固定安装在操作台1的侧面,固定管201固定连接在进料底座202和排料底座203的中间,固定管201的内部通过轴承207转动安装有混料管204,混料管204的内部转动安装有分料管205,分料管205的表面等角度开设有伸缩槽214和过滤槽215,分料管205的中部设有驱动轴206,驱动轴206固定连接在电机101的输出轴上,通过混料管204和分料管205将分离结构2的内腔分隔成两个腔室,将混料管204和分料管205之间的空间作为物料破碎的腔室,将分料管205内部的腔室作为破碎后可进入腔室的储存区,并方便物料进行混合。
通过混料管204和分料管205将分离结构2的内部分隔成两个腔室,从而方便浆料的破碎以及浆料后期的筛选过滤,保证浆料中颗粒的大小。
实施例2
对实施例1提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备进一步优化,具体地,如图5、图6、图7和图10所示,驱动结构3包含有套环301和伸缩板303,套环301固定套设在驱动轴206上,套环301的外圆周上等角度固定安装有牵引板302,伸缩板303滑动卡接在伸缩槽214的内部,伸缩板303的内端固定安装有挂板306,挂板306卡合在牵引板302的内侧,伸缩板303的外侧面等距固定安装有撞击杆305,混料管204的内侧面等角度固定安装有定位杆213,撞击杆305和定位杆213交错设置,通过套环301控制牵引板302顺时针或者逆时针转动,从而牵引伸缩板303带着分料管205顺时针或者逆时针转动,当套环301顺时针转动时,牵引板302会卡到伸缩板303内端的挂板306的内侧,从而牵引伸缩板303带着分料管205顺时针转动,此时伸缩板303外侧的撞击杆305会对驱动混料管204内部的钢珠快速移动,从而将混料管204和分料管205之间的物料进行物理破碎,使大颗粒的物料在钢珠的碰撞和挤压下,破碎成小颗粒,当套环301逆时针转动时,此时牵引板302会挤压到挂板306的顶部侧面,从而使伸缩板303向外侧伸出,此时伸缩板303外侧的撞击杆305会卡入混料管204内侧面的第一限位孔216中,混料管204内侧面的定位杆213会卡入撞击杆305表面的第二限位孔307中,从而使混料管204和分料管205同步转动,此时可以对混料管204和分料管205之间的浆料进行混合。
通过套环301的逆时针或者顺时针转动,从而使撞击杆305不仅可以驱动钢球快速移动,同时也可以使撞击杆305作为中间的连接件,将混料管204和分料管205连接到一起可以同步转动,从而起到混料的效果。
进一步的,如图9和图12所示,相邻定位杆213之间开设有第一限位孔216,相邻撞击杆305之间开设有第二限位孔307,第二限位孔307和第一限位孔216的内部均固定安装有支撑弹簧308,支撑弹簧308的外端固定连接有密封垫309,当撞击杆305和定位杆213分别卡入对侧的第一限位孔216和第二限位孔307中时,撞击杆305作为中间的连接件,将混料管204和分料管205进行连接,当撞击杆305和定位杆213脱离时,此时密封垫309作为密封件,将第二限位孔307和第一限位孔216的进口处进行密封防止浆料进入其内部。
通过密封垫309可以对第二限位孔307和第一限位孔216的进口处进行密封,防止浆料进入其内部,同时利用支撑弹簧308对密封垫309进行弹性支撑,使密封垫309在受到挤压时可以内移,从而方便定位杆213和撞击杆305卡接。
实施例3
对实施例2提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备进一步优化,具体地,如图8和图11所示,振动结构4包含有滤网401和震动板403,震动板403的顶端铰接在套环301的侧面,震动板403的底端内侧设有密封隔板404,滤网401固定安装在过滤槽215的内部,滤网401的外侧固定安装有固定隔板402,密封隔板404与固定隔板402相互卡合,密封隔板404的一端铰接在固定隔板402的侧面另一端活动铰接在震动板403的底端,当套环301逆时针转动时,此时伸缩板303位于混料管204的内侧,此时震动板403位于伸缩板303的侧面使密封隔板404贴合在滤网401的表面和固定隔板402相互配合,从而对滤网401表面的区域进行密封,防止伸缩板303在转动的过程中将大颗粒堵塞到滤网401的表面,当湿磨完成后,套环301顺时针转动,此时伸缩板303向外侧伸出,伸缩板303外侧的撞击杆305在和混料管204进行对接后会牵引震动板403打开,从而使震动板403带着密封隔板404张开,此时滤网401会让达到标准的颗粒进入混料管204的内部,然后通过震动板403继续对浆料进行搅拌,此时钢珠碰撞到震动板403会使振动结构4整体产生震动,从而使卡到滤网401表面的大颗粒物质从滤网401的表面脱离,进而防止滤网401被堵塞住。
通过设置的分离结构和震动结构,通过震动结构和分离结构配合,利用震动结构的密封性,实现了对分离结构中的过滤槽起到密封作用,防止大颗粒将滤网堵塞,解决了现有技术中滤网容易被大颗粒堵塞的问题,通过设置的震动结构和驱动结构相互配合,在驱动结构对钢珠进行碰撞时,钢珠落到震动结构上会加速钢珠的移动,同时也会对震动结构起到撞击的效果,使震动结构震动,进而对滤网起到震动的效果,实现了对滤网的震动效果防止滤网堵塞,同时可以加速钢珠的移动,解决了现有技术中大颗粒卡到滤网上无法掉落的问题。
进一步的,如图11所示,伸缩板303的中部开设有穿透槽304,穿透槽304位于伸缩槽214的内部,伸缩板303伸出时,穿透槽304与密封隔板404在同一平面上,震动板403的表面开设有条形的槽,当震动板403被打开后,此时震动板403表面的条形槽和穿透槽304相互配合可以对混料管204内部的浆料进行搅拌混合,从而起到更好的混合效果。
通过设置的震动结构,震动结构贴合在分离结构的表面时实现对过滤槽的密封作用,当震动结构随着驱动结构伸开时,不仅可以实现过滤功能,同时通过钢珠的碰撞防止滤网堵塞,并且通过震动结构,利用振动板可以实现对混料管中的浆料的搅拌,使其混合更加的均匀。
进一步的,如图4和图6所示,进料底座202的侧面开设有进料槽208,进料槽208的外侧固定连接有进料管102,进料底座202和排料底座203的内侧从外到内依次固定安装有混料管密封轴承210、分料管密封轴承211和驱动轴密封轴承212,混料管204转动卡接在混料管密封轴承210的内部,分料管205转动卡接在分料管密封轴承211的内部,驱动轴206套设在驱动轴密封轴承212的内部,排料底座203的中部开设有排料槽209,排料槽209的外侧固定连通有排料管103,进料槽208与混料管204的内腔相连通,排料槽209与分料管205的内腔相连通,通过混料管密封轴承210、分料管密封轴承211和驱动轴密封轴承212分别对混料管204、分料管205和驱动轴206进行活动套接,使混料管204、分料管205和驱动轴206在转动的过程中不会出现漏料,将物料从进料管102投入,并进入进料槽208然后进入混料管204的内部,当物料破碎完成后,物料经过混合经过滤网401进入分料管205的内部,然后通过排料槽209出去,并通过排料管103排出。
将物料从进料管102投入然后经过破碎,搅拌之后通过排料管103排出,进而形成一个完整的制备过程,使浆料加工完成之后可以直接进行挤塑。
进一步的,如图3所示,轴承207固定安装在固定管201的内腔壁上,混料管204的外侧壁与固定管201的内侧壁不接触,混料管204的侧面固定安装有磁铁217,固定管201的顶部设有通电磁铁218,当固定管201顶部的通电磁铁218通电时,混料管204侧面的磁铁217与固定管201顶部的通电磁铁218相互吸引此时混料管204就可以进行定位,当需要混料管204转动时使固定管201顶部的通电磁铁218断电即可。
实施例4
对实施例2提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备进一步优化,具体地,如图2、图13、图14、图15、图16和图17所示,提取结构5包含有提取罐501和步进电机520,提取罐501的顶部螺纹连接有盖板502,提取罐501的侧面固定安装有步进电机520,步进电机520的输出端固定连接有驱动齿轮505,提取罐501内腔的底部设有转动轴承507,转动轴承507的顶部转动安装有套筒508,套筒508的中部固定安装有绞龙514,套筒508的侧面等角度卡接有八个排水管509,排水管509的外侧固定安装有从动齿轮510,从动齿轮510与驱动齿轮505相互啮合,排水管509的中部设有收集管513,收集管513由四个挡板516组成,挡板516的顶端活动铰接在排水管509内腔壁上,排水管509的中部套设有一个顶杆512,顶杆512的底端固定安装有挤压块517,排水管509的底部位于挤压块517的正下方滑动卡接有顶块519,顶块519的内端和排水管509的内壁之间固定连接有拉簧518,盖板502的内部竖直滑动安装有压环506,压环506的底部转动安装有转动环511,排水管509的顶部固定连接在转动环511的底部,顶杆512从转动环511的中部穿过,压环506的顶部固定安装有按钮504,按钮504位于盖板502的顶部,提取罐501的侧面固定连通有引出管503,挡板516的底端带有磁吸,在驱动套筒508和排水管509之间开设有引水槽515,通过步进电机520驱动套筒508带着绞龙514转动,进而将2内部的液体抽出,并通过引水槽515进入209中,此时排水管509内部的顶块519在离心力的作用下,顶块519向侧面滑动,并使挤压块517失去支撑,此时挤压块517在重力的作用下会下降,并将收集管513撑开,从而使2中抽出的液体可以通过排水管509排出,当需要对加工的液体进行检测时,通过停止步进电机520,顶块519在拉簧518的拉扯下会复位,并将挤压块517向上顶,并配合挡板516底端磁吸的作用,使挡板516合并起来从而将液体兜住,此时转动盖板502可以将排水管509从提取罐501的内部拔出,并通过按压按钮504使顶杆512下沉并将收集管513打开,进而取出收集管513内部的液体进行检测。
本发明提供的纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法及设备的使用过程如下:
将物料通过进料管102投放到混料管204的内部,然后通过电机101驱动驱动轴206逆时针转动,牵引挂板306带着分料管205同步转动,并通过撞击杆305驱动混料管204内部的钢珠转动,进而使钢珠对混料管204内部的浆料进行破碎,使混料管204内部的浆料经过破碎后,通过电机101牵引驱动轴206顺时针转动,此时牵引板302顺时针转动将挂板306和伸缩板303向外侧挤压,并使撞击杆305卡入对侧混料管204表面的第一限位孔216中,进而使混料管204和分料管205组成一个整体,此时驱动轴206继续转动,使混料管204和分料管205作为一个搅拌桶转动,此时伸缩板303两侧的震动板403随着伸缩板303的伸出被拉开,此时震动板403底部的密封隔板404会从固定隔板402的表面打开,从而使滤网401的表面被打开,进而使混料管204内部的浆料通过过滤之后可以进入分料管205的内部,然后通过转动混合后,通过排料管103将分料管205内部的浆料排出。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然,以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例,但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明专利保护范围之内。
Claims (5)
1.纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备,其特征在于,包括湿磨机,所述湿磨机包括操作台(1)和电机(101),所述电机(101)固定安装在操作台(1)的中部,所述操作台(1)侧面的顶部固定安装有分离结构(2),所述电机(101)的输出轴与分离结构(2)传动连接,所述分离结构(2)的内部设有驱动结构(3),所述驱动结构(3)的侧面设有振动结构(4),所述分离结构(2)包含有固定管(201)和进料底座(202)和排料底座(203),所述进料底座(202)固定安装在操作台(1)的侧面,所述固定管(201)固定连接在进料底座(202)和排料底座(203)的中间,所述固定管(201)的内部通过轴承(207)转动安装有混料管(204),所述混料管(204)的内部转动安装有分料管(205),所述分料管(205)的表面等角度开设有伸缩槽(214)和过滤槽(215),所述分料管(205)的中部设有驱动轴(206),所述驱动轴(206)固定连接在电机(101)的输出轴上,所述进料底座(202)的侧面开设有进料槽(208),所述进料槽(208)的外侧固定连接有进料管(102),所述进料底座(202)和排料底座(203)的内侧从外到内依次固定安装有混料管密封轴承(210)、分料管密封轴承(211)和驱动轴密封轴承(212),所述混料管(204)转动卡接在混料管密封轴承(210)的内部,所述分料管(205)转动卡接在分料管密封轴承(211)的内部,所述驱动轴(206)套设在驱动轴密封轴承(212)的内部,所述排料底座(203)的中部开设有排料槽(209),所述排料槽(209)的外侧固定连通有排料管(103),所述进料槽(208)与分料管(205)的内腔相连通,所述排料槽(209)与混料管(204)的内腔相连通,所述轴承(207)固定安装在固定管(201)的内腔壁上,所述混料管(204)的外侧壁与固定管(201)的内侧壁不接触,所述混料管(204)的侧面固定安装有磁铁(217),所述固定管(201)的顶部设有通电磁铁(218),所述驱动结构(3)包含有套环(301)和伸缩板(303),所述套环(301)固定套设在驱动轴(206)上,所述套环(301)的外圆周上等角度固定安装有牵引板(302),所述伸缩板(303)滑动卡接在伸缩槽(214)的内部,所述伸缩板(303)的内端固定安装有挂板(306),所述挂板(306)卡合在牵引板(302)的内侧,所述振动结构(4)包含有滤网(401)和震动板(403),所述震动板(403)的顶端铰接在套环(301)的侧面,所述震动板(403)的底端内侧设有密封隔板(404),所述滤网(401)固定安装在过滤槽(215)的内部,所述滤网(401)的外侧固定安装有固定隔板(402),所述密封隔板(404)与固定隔板(402)相互卡合,所述密封隔板(404)的一端铰接在固定隔板(402)的侧面另一端活动铰接在震动板(403)的底端,所述伸缩板(303)的外侧面等距固定安装有撞击杆(305),所述混料管(204)的内侧面等角度固定安装有定位杆(213),所述撞击杆(305)和定位杆(213)交错设置,相邻所述定位杆(213)之间开设有第一限位孔(216),相邻所述撞击杆(305)之间开设有第二限位孔(307),所述第二限位孔(307)和第一限位孔(216)的内部均固定安装有支撑弹簧(308),所述支撑弹簧(308)的外端固定连接有密封垫(309),所述排料管(103)的输出端固定连接有提取结构(5)。
2.纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法,使用如权利要求1所述的纳米级钛酸镧的低温烧结制备设备作为湿磨机,其特征在于,方法如下:步骤一、选择高纯度的镧氧化物La2O3和氧化钛TiO2作为原料,通过混合机进行搅拌混合;
步骤二、将步骤一中混合均匀的物料投放到湿磨机中,然后在湿磨机中加入乙醇作为有机溶剂进行湿磨处理,在湿磨前添加原料重量1.5%的氧化钇同原料一同湿磨处理;
步骤三、将珠磨机加工完成的浆料经过混合均匀后,将混合好的浆料在高压下注入模具中,用于形成所需的钛酸镧零件形状,通过注塑机进行压缩成型;
步骤四、将成型后的钛酸镧投放到隧道式干燥炉中,通过干燥以去除多余的湿气和有机溶剂,随后成型后的样品在600-1100℃的温度范围内进行烧结,烧结时间为2-4h;
步骤五、对烧结后的样品进行研磨、切割或其他后处理,以达到所需的尺寸和形状。
3.根据权利要求2所述的纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法,其特征在于,所述步骤一中的镧氧化物La2O3和氧化钛TiO2的混合,按照La2O3:TiO2= 1:2的摩尔比均匀混合。
4.根据权利要求3所述的纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法,其特征在于,所述步骤二中的氧化钇作为助烧结剂可以有助于在后续的烧结过程中形成液相,从而降低烧结温度。
5.根据权利要求4所述的纳米级钛酸镧的低温烧结制备方法,其特征在于,所述步骤三中湿磨后的浆料选择胶结成型技术,所述步骤四中烧结成型的期间使用氮气作为烧结气氛,以防止氧化。
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