CN211926498U - 一种氧化铝陶瓷高温退火治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧化铝陶瓷高温退火治具，包括基台，所述基台上表面设置有产品承托盘，所述产品承托盘与基台之间设置有间隙，所述产品承托盘轮廓线对应于氧化铝陶瓷轮廓线设置，所述基台上表面还设置有限位件，所述限位件沿产品承托盘轮廓线设置，所述限位件垂直于基台设置。通过产品承托盘及其外侧限位件对氧化铝陶瓷产品进行固定式限位，可有效控制高温退火过程中产品的收缩、变形；同时，通过支撑柱配合产品承托盘将氧化铝陶瓷产品架离基台，使得高温退火过程中氧化铝陶瓷产品在各表面受热、散热均匀，有效减少产品表面产生裂纹的情况发生。

Description

一种氧化铝陶瓷高温退火治具

技术领域

本实用新型涉及陶瓷制造技术领域，尤其是涉及一种氧化铝陶瓷高温退火治具。

背景技术

氧化铝陶瓷是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。其具有高强度、高耐磨、高绝缘、耐腐蚀的性能特点，广泛应用于半导体、LED、医疗、新能源及航空航天等领域。

在氧化铝陶瓷的制造过程中，根据产品使用需求，有时会需要进行高温退火处理。当退火温度在1200以上时，氧化铝陶瓷会发生收缩及软化变形，影响结构尺寸并造成报废。目前针对氧化铝陶瓷、硅钢等在温度变化过程中容易出现收缩、软化变形以及表面产生裂纹等问题，主要是通过改变工艺流程降低良品率，例如一种在中国专利文献上公开的“一种陶瓷后盖的退火方法”，其公告号“CN107698278A”，包括如下步骤：将陶瓷后盖放入退火炉中，升温至600～800℃的中温区域，并保温1～2小时；经过中温区域保温后，升温至1000～1200℃的高温区域，并在高温区域保温3～4小时；完成高温保温后，降温至800～900℃，时间控制在1～2小时；自然冷却至室温，出炉完成退火。这种方法通过采用梯度升温和降温的工艺，通过两次升温和两次降温，陶瓷后盖在两个温度区域内保持一定的时间，已达到降低陶瓷后盖内应力的目的，但是这种方法依然无法完全避免氧化铝陶瓷、硅钢等在温度变化过程中容易出现收缩、软化变形等问题。

发明内容

针对现有技术中氧化铝陶瓷、硅钢等在温度变化过程中容易出现收缩、软化变形以及表面产生裂纹的问题，本实用新型提供了一种氧化铝陶瓷高温退火治具，通过在氧化铝陶瓷底部设置与其轮廓线重合的产品承托盘，并配合产品承托盘外侧限位件对氧化铝陶瓷进行固定式限位，使得本实用新型治具可有效控制退火过程中产品的收缩变形问题，通过产品承托盘与基台之间的间隙减少因受热、散热不均导致的表面裂纹问题，保证了产品最终结构尺寸符合设计图纸要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种氧化铝陶瓷高温退火治具，包括基台，所述基台上表面设置有产品承托盘，所述产品承托盘与基台之间设置有间隙，所述产品承托盘轮廓线对应于氧化铝陶瓷轮廓线设置，所述基台上表面还设置有限位件，所述限位件沿产品承托盘轮廓线设置，所述限位件垂直于基台设置。所述产品承托盘用于辅助氧化铝陶瓷产品脱离基台，使得高温退火过程中氧化铝陶瓷产品在各表面受热、散热均匀，确保在高温退火过程中不会因温度不均导致表面产生裂纹的情况；所述限位件沿产品承托盘轮廓线分布，确保在高温退火过程中能够完全对产品承托盘及氧化铝陶瓷产品本体进行卡位固定，有效限制氧化铝陶瓷产品在高温退火过程中可能发生的收缩变形。

作为优选，所述产品承托盘与基台之间设置有支撑柱，所述支撑柱与产品承托盘为可拆卸连接。所述支撑柱用于将产品承托盘以及氧化铝陶瓷产品架起脱离基台，降低基台温度对氧化铝陶瓷产品的影响。

作为优选，所述支撑柱为双层结构，所述支撑柱的底层为单柱结构与基台连接，所述支撑柱的顶层为多柱结构且与产品承托盘连接，所述各支撑柱顶层的顶点均设置在同一水平面内。所述支撑柱底层的单柱结构能够增加产品承托盘被架起后的稳定性；所述支撑柱顶层的多柱结构用于减小支撑柱与产品托盘的接触面积，进一步降低基台温度对氧化铝陶瓷产品的影响；所述各支撑柱顶层的顶点均设置在同一水平面内用以保证产品承托盘优良的平面度，同时保证了退火后氧化铝陶瓷产品的平面度。

作为优选，所述支撑柱与基台之间设置有插接板，所述插接板上设置有安装槽，所述支撑柱与安装槽过盈连接。所述插接板在不破坏基台表面结构的情况下确保了支撑柱的稳定性，所述支撑柱与安装槽过盈连接，进一步提高高温退火过程中本实用新型治具的稳定性。

作为优选，所述限位件上靠近产品承托盘的一侧为弧面结构，所述弧面结构贴合氧化铝陶瓷产品设置。 所述弧面结构贴合氧化铝陶瓷产品设置形成面接触，能够确保高温退火过程中氧化铝陶瓷产品在与限位件接触时不会产生应力集中，进而提高了退火后氧化铝陶瓷产品的表面效果。

作为优选，所述产品承托盘为薄片结构，所述产品承托盘为钼合金制件。所述钼合金在高温下(1200～1650℃)依然有较高强度，能够实现承托氧化铝陶瓷产品的目的，同时所述钼合金具有良好的导热性能，配合其薄片结构，能够将其对氧化铝陶瓷产品的热影响降至最低。

作为优选，所述限位件为氧化铝陶瓷制件。所述限位件与氧化铝陶瓷产品为相同材料件，在高温退火过程中具有相同的热性能，这种设计可以确保限位件随着氧化铝陶瓷产品的形状变化而变化，确保限位件对氧化铝陶瓷产品的高精度限位。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）通过产品承托盘及其外侧限位件对氧化铝陶瓷产品进行固定式限位，可有效控制高温退火过程中产品的收缩、变形；（2）通过支撑柱配合产品承托盘将氧化铝陶瓷产品架离基台，使得高温退火过程中氧化铝陶瓷产品在各表面受热、散热均匀，有效减少产品表面产生裂纹的情况发生；（3）双层结构的支撑柱既能够增加产品承托盘被架起后的稳定性，同时也可有效减小支撑柱与产品托盘的接触面积，进一步降低基台温度对氧化铝陶瓷产品的影响；（4）钼合金制产品承托盘具有良好的导热性能，配合其薄片结构，能够将其对氧化铝陶瓷产品的热影响降至最低；（5）所述限位件与氧化铝陶瓷产品为相同材料件，确保限位件对氧化铝陶瓷产品的高精度限位；（6）结构简单，限位效果好。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图。

图2为本实用新型的主视图。

图中：1、基台，2、产品承托盘，3、限位件，31、弧面结构，4、支撑柱， 41、底层，42、顶层，5、插接板，6、氧化铝陶瓷产品。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，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；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。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实用新型中的具体含义。

实施例

如图1、2所示，一种氧化铝陶瓷高温退火治具，包括基台1，所述基台1上表面设置有产品承托盘2，所述产品承托盘2与基台1之间设置有间隙，所述产品承托盘2轮廓线对应于氧化铝陶瓷轮廓线设置，所述基台1上表面还设置有限位件3，所述限位件3沿产品承托盘2轮廓线设置，所述限位件3垂直于基台设置。所述产品承托盘2用于辅助氧化铝陶瓷产品6脱离基台，使得高温退火过程中氧化铝陶瓷产品6在各表面受热、散热均匀，确保在高温退火过程中不会因温度不均导致表面产生裂纹的情况；所述限位件3沿产品承托盘2轮廓线分布，确保在高温退火过程中能够完全对产品承托盘2及氧化铝陶瓷产品6本体进行卡位固定，有效限制氧化铝陶瓷产品6在高温退火过程中可能发生的收缩变形。

如图2所示，所述产品承托盘2与基台1之间设置有支撑柱4，本实施例中采用四个支撑柱4对产品承托盘2进行支撑，所述支撑柱4与产品承托盘2为可拆卸连接，所述支撑柱4为双层结构，所述支撑柱4的底层41为单柱结构与基台1连接，所述底柱支撑柱4的顶层42为多柱结构且与产品承托盘2连接，本实施例中顶层42采用三柱式结构，所述三柱均匀换设在底层41上表面，所述各支撑柱顶层42的顶点均设置在同一水平面内。所述支撑柱4用于将产品承托盘2以及氧化铝陶瓷产品6架起脱离基台1，降低基台1温度对氧化铝陶瓷产品6的影响。所述支撑柱4的底层41的单柱结构能够增加产品承托盘2被架起后的稳定性；所述支撑柱顶层42的多柱结构用于减小支撑柱4与产品托盘的接触面积，进一步降低基台1温度对氧化铝陶瓷产品6的影响；所述各支撑柱4顶层42的顶点均设置在同一水平面内用以保证产品承托盘2优良的平面度，同时保证了退火后氧化铝陶瓷产品6的平面度。所述支撑柱4与基台1之间设置有插接板5，所述插接板5上设置有安装槽，所述支撑柱4与安装槽过盈连接。所述插接板5在不破坏基台1表面结构的情况下确保了支撑柱4的稳定性，所述支撑柱4与安装槽过盈连接，进一步提高高温退火过程中本实用新型治具的稳定性。

本实施例中，采用三处限位件3对产品承托盘2及其上的氧化铝陶瓷产品6进行限位，所述限位件3上靠近产品承托盘2的一侧为弧面结构31，所述弧面结构31贴合氧化铝陶瓷产品6设置。 所述弧面结构31贴合氧化铝陶瓷产品6设置形成面接触，能够确保高温退火过程中氧化铝陶瓷产品6在与限位件3接触时不会产生应力集中，进而提高了退火后氧化铝陶瓷产品6的表面效果。所述产品承托盘2为薄片结构，所述产品承托盘2为钼合金制件。所述钼合金在高温下(1200～1650℃)依然有较高强度，能够实现承托氧化铝陶瓷产品6的目的，同时所述钼合金具有良好的导热性能，配合其薄片结构，能够将其对氧化铝陶瓷产品6的热影响降至最低。所述限位件3为氧化铝陶瓷制件。所述限位件3与氧化铝陶瓷产品6为相同材料件，在高温退火过程中具有相同的热性能，及收缩率，软化程度一致，这种设计可以确保限位件3随着氧化铝陶瓷产品6的形状变化而变化，确保限位件3对氧化铝陶瓷产品6的高精度限位。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种氧化铝陶瓷高温退火治具，包括基台（1），其特征是，所述基台（1）上表面设置有产品承托盘（2），所述产品承托盘（2）与基台（1）之间设置有间隙，所述产品承托盘（2）轮廓线对应于氧化铝陶瓷产品轮廓线设置，所述基台（1）上表面还设置有若干限位件（3），所述限位件（3）沿产品承托盘（2）轮廓线设置，所述限位件（3）垂直于基台（1）设置。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷高温退火治具，其特征是，所述产品承托盘（2）与基台（1）之间设置有若干支撑柱（4），所述支撑柱（4）与产品承托盘（2）为可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种氧化铝陶瓷高温退火治具，其特征是，所述支撑柱（4）为双层结构，所述支撑柱（4）的底层（41）为单柱结构且与基台（1）连接，所述支撑柱（4）的顶层（42）为多柱结构且与产品承托盘（2）连接，所述支撑柱（4）的顶层（42）顶点均设置在同一水平面内。

4.根据权利要求2所述的一种氧化铝陶瓷高温退火治具，其特征是，所述支撑柱（4）与基台（1）之间设置有插接板（5），所述插接板（5）上设置有安装槽，所述支撑柱（4）与安装槽过盈连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种氧化铝陶瓷高温退火治具，其特征是，所述限位件（3）上靠近产品承托盘（2）的一侧为弧面结构（31），所述弧面结构（31）贴合氧化铝陶瓷产品设置。

6.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷高温退火治具，其特征是，所述产品承托盘（2）为薄片结构，所述产品承托盘（2）为钼合金制件。

7.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷高温退火治具，其特征是，所述限位件（3）为氧化铝陶瓷制件。

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