CN210070584U - 一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，包括烧结炉，烧结炉为圆筒形，内部设有烧结模型，烧结模型上下两端分别设有上压头和下压头，上压头和下压头分别连接上压头底座和下压头底座，烧结模型设置于烧结区区域内，烧结区设置于感应辅助加热装置内，上压头和下压头连入闪烧电路内，闪烧电路内还设有电源和电流控制阀。本实用新型的优点在于采用磁感应加热的方式对待烧结材料进行内部加热，加热速度快，温度控制精准，原料内部温度均匀，能广泛应用于制备高性能晶体材料的烧结过程中，得到比传统烧结更好的晶相组织，性能更加优秀。
Description
技术领域
本实用新型涉及烧结压制设备领域，尤其涉及一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置。
背景技术
烧结是陶瓷等无机材料制备工艺的核心环节。在烧结过程中材料形成独有的晶型结构、颗粒尺寸、形貌以及位错、缺陷等物理和化学特征，从而使材料具备特有的性能。传统烧结炉的加热是依靠发热体将热能通过对流、传导或辐射方式传递至被加热物而使其达到某一温度，热量从外向内传递，烧结时间长，也很难得到细晶。
实用新型内容
基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置。
一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，包括烧结炉，烧结炉为圆筒形，内部设有烧结模型，烧结模型上下两端分别设有上压头和下压头，上压头和下压头分别连接上压头底座和下压头底座，烧结模型设置于烧结区区域内，烧结区设置于感应辅助加热装置内，上压头和下压头连入闪烧电路内，闪烧电路内还设有电源和电流控制阀。
优选的，感应辅助加热装置包括感应线圈、高频交流电源和铁芯组成，感应线圈套于烧结模型外侧，铁芯垂直于感应线圈磁场设置。
优选的，烧结炉上部连有脉冲加压装置，脉冲加压装置包括脉冲发生器、脉冲转换器、伺服阀、伺服油缸、压力传感器、传感信号变送器，脉冲发生器连接脉冲转换器，伺服油缸开口处连接伺服阀，压力传感器连接传感信号变送器，脉冲转换器、伺服阀和传感信号变送器均受烧结控制器连接，伺服油缸连接上加压杆和下加压杆，压力传感器设置于上压头底座和下压头底座末端，上压头和下压头上设有位移检测装置。
优选的，烧结炉的内壁上设有水循环保温结构，水循环保温结构为双层的螺旋形水管。
优选的，电源为高压直流闪烧电源。
优选的，烧结炉的侧壁上，在烧结区水平位置处设有观测窗，观测窗为石英玻璃，观测窗的外设有CCD电器耦合器相机。
优选的，烧结区设有测温装置，测温装置为光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区内部温度。
优选的，烧结炉连接增压泵。
本实用新型的优点在于采用磁感应加热的方式对待烧结材料进行内部加热，加热速度快，温度控制精准，原料内部温度均匀，能广泛应用于制备高性能晶体材料的烧结过程中，得到比传统烧结更好的晶相组织，性能更加优秀；利用伺服阀控制伺服油缸使上下压杆对冲加压，使压力成闭环控制，自动调节上下压杆的压力，能降低待烧结材料所需的烧结温度和烧结时间，促进待烧结材料的颗粒重排、粒子迁移及气孔排出，加速待烧结材料的体积收缩，使其能够快速致密化，消除气孔、微裂纹等缺陷，大大提高制品的烧结密度和性能，位移检测装置能限定烧结过程中上下压头的位移距离，保证产品在烧结区处于平衡位置。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置的结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置的上下压头结构示意图。
具体实施方式
参考图1-2，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步解说。
一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，包括烧结炉1，烧结炉1为圆筒形，内部设有烧结模型2，烧结模型2上下两端分别设有上压头 3和下压头4，上压头3和下压头4分别连接上压头底座31和下压头底座41，烧结模型2设置于烧结区5区域内，烧结区5设置于感应辅助加热装置6内，上压头3和下压头4连入闪烧电路内，闪烧电路内还设有电源7和电流控制阀8。
感应辅助加热装置6包括感应线圈61、高频交流电源62和铁芯63组成，感应线圈61套于烧结模型2外侧，铁芯63垂直于感应线圈磁场设置。
烧结炉1上部连有脉冲加压装置9，脉冲加压装置9包括脉冲发生器10、脉冲转换器11、伺服阀12、伺服油缸13、压力传感器14、传感信号变送器15，脉冲发生器10连接脉冲转换器11，伺服油缸13开口处连接伺服阀12，压力传感器14连接传感信号变送器15，脉冲转换器11、伺服阀12和传感信号变送器 15均受烧结控制器16连接，伺服油缸13连接上加压杆17和下加压杆25，上下压头能上下交错冲击烧结区的待烧结原料，使待烧结原料受力均匀平衡；压力传感器14设置于上压头底座31和下压头底座41末端，上压头3和下压头4上设有位移检测装置18，能检测烧结区的上下位移，防止其中的待烧结原料变形太大。
烧结炉1的内壁上设有水循环保温结构19，水循环保温结构19为双层的螺旋形水管。
电源7为高压直流闪烧电源，证瞬间击穿模具内的物料，提高闪烧的效率。
烧结炉1的侧壁上，在烧结区5水平位置处设有观测窗21，观测窗21为石英玻璃，观测窗21的外设有CCD电器耦合器相机22，利用工业电器耦合相机能在高亮度的环境中捕捉图像，使烧结过程中的细节变化以更清楚的图像展示出来。
烧结区5设有测温装置23，测温装置为光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区5内部温度，数据直接且准确，方便***的控制。
烧结炉1连接增压泵24，能增加炉内压力至10MPa。
本实用新型的优点在于采用磁感应加热的方式对待烧结材料进行内部加热，加热速度快，温度控制精准，原料内部温度均匀，能广泛应用于制备高性能晶体材料的烧结过程中，得到比传统烧结更好的晶相组织，性能更加优秀；利用伺服阀控制伺服油缸使上下压杆对冲加压，使压力成闭环控制，自动调节上下压杆的压力，能降低待烧结材料所需的烧结温度和烧结时间，促进待烧结材料的颗粒重排、粒子迁移及气孔排出，加速待烧结材料的体积收缩，使其能够快速致密化，消除气孔、微裂纹等缺陷，大大提高制品的烧结密度和性能，位移检测装置能限定烧结过程中上下压头的位移距离，保证产品在烧结区处于平衡位置。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，包括烧结炉(1)，所述烧结炉(1)为圆筒形，内部设有烧结模型(2)，所述烧结模型(2)上下两端分别设有上压头(3)和下压头(4)，所述上压头(3)和下压头(4)分别连接上压头底座(31)和下压头底座(41)，所述烧结模型(2)设置于烧结区(5)区域内，所述烧结区(5)设置于感应辅助加热装置(6)内，所述上压头(3)和下压头(4)连入闪烧电路内，所述闪烧电路内还设有电源(7)和电流控制阀(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述感应辅助加热装置(6)包括感应线圈(61)、高频交流电源(62)和铁芯(63)组成，所述感应线圈(61)套于所述烧结模型(2)外侧，所述铁芯(63)垂直于感应线圈磁场设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述烧结炉(1)上部连有脉冲加压装置(9)，所述脉冲加压装置(9)包括脉冲发生器(10)、脉冲转换器(11)、伺服阀(12)、伺服油缸(13)、压力传感器(14)、传感信号变送器(15)，所述脉冲发生器(10)连接所述脉冲转换器(11)，所述伺服油缸(13)开口处连接伺服阀(12)，所述压力传感器(14)连接所述传感信号变送器(15)，所述脉冲转换器(11)、伺服阀(12)和传感信号变送器(15)均受烧结控制器(16)连接，所述伺服油缸(13)连接上加压杆(17)和下加压杆(25)，所述压力传感器(14)设置于所述上压头底座(31)和下压头底座(41)末端，所述上压头(3)和下压头(4)上设有位移检测装置(18)。
4.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述烧结炉(1)的内壁上设有水循环保温结构(19)，所述水循环保温结构(19)为双层的螺旋形水管。
5.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述电源(7)为高压直流闪烧电源。
6.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述烧结炉(1)的侧壁上，在烧结区(5)水平位置处设有观测窗(21)，观测窗(21)为石英玻璃，所述观测窗(21)的外设有CCD电器耦合器相机(22)。
7.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述烧结区(5)设有测温装置(23)，测温装置为光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区(5)内部温度。
8.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷晶体闪烧成型的烧结炉感应辅助加热装置，其特征在于，所述烧结炉(1)连接增压泵(24)。
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| CN111981847A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-24 | 北京科技大学 | 压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置 |
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