[發(fā)明專利]1800度高溫保護(hù)氣氛真空燒結(jié)爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910187433.1
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN101655310A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建川;趙建業(yè);曲紹芬;石巖;張曉東;高光偉;黨艷敏
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽恒進(jìn)真空科技有限公司
• 主分類號: F27B5/04
• 分類號: F27B5/04;F27B5/06;F27B5/14;F27B5/16;F27B5/18;F27D11/10;C04B35/565;C04B35/64
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 崔紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特種陶瓷的制造裝備，用于sic陶瓷器件的真空燒結(jié)。

背景技術(shù)

Sic陶瓷是一種性能優(yōu)越新型材料，其應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)展，制造sic陶瓷器件的 重要設(shè)備高溫?zé)Y(jié)爐，Sic陶瓷燒結(jié)溫度較高，大多需在1450-1750度，燒結(jié)過程存在 硅蒸汽揮發(fā)嚴(yán)重，易損壞設(shè)備的問題，燒結(jié)產(chǎn)品的成品率也較低。本發(fā)明的燒結(jié)爐，針對 sic燒結(jié)過程存在的問題，在燒結(jié)室結(jié)構(gòu)、燒結(jié)工藝過程方面進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，解決硅蒸汽 污染問題，提高設(shè)備的可靠性，有利于提高產(chǎn)品性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種1800度高溫保護(hù)氣氛真空燒結(jié)爐，用作sic陶瓷器件真空或氣氛燒 結(jié)。具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，一爐適用兩種工藝，并提供氣氛燒結(jié)和真空燒結(jié)的功能轉(zhuǎn)換 措施。

這種1800度高溫保護(hù)氣氛真空燒結(jié)爐，控制系統(tǒng)與設(shè)置在真空燒結(jié)爐中的電控執(zhí)行 部件相連，加熱室內(nèi)設(shè)有石墨密封箱，高溫真空燒結(jié)爐的進(jìn)、排氣管道與石墨密封箱相連， 其特征在于一爐適用兩種工藝：氣氛燒結(jié)和真空燒結(jié)，并由控制程序?qū)嵤┕δ苻D(zhuǎn)換措施。 爐殼體上安裝熱電偶、銅電極，殼體柱體部位有管接口與真空系統(tǒng)的抽空機(jī)組相通，爐殼 內(nèi)裝方體加熱室、加熱器固定在加熱室四個(gè)內(nèi)壁、加熱器內(nèi)部再安裝密封箱和支撐料架； 加熱器內(nèi)的密封箱內(nèi)壁設(shè)熱電偶；聯(lián)通密封箱的進(jìn)、排氣管道通過石墨管穿過加熱室和密 封箱的上、下壁與密封箱內(nèi)相通，銅電極通過石墨電極與加熱器相連接；爐殼體一端安裝 氣體循環(huán)冷卻風(fēng)機(jī)。

本發(fā)明設(shè)備是將高溫真空燒結(jié)技術(shù)與氣體保護(hù)加熱技術(shù)相結(jié)合的設(shè)備，對燒結(jié)爐的 控制系統(tǒng)與工藝相匹配，設(shè)計(jì)了兩種相應(yīng)的程序，并提供氣氛燒結(jié)和真空燒結(jié)的轉(zhuǎn)換功能。 可以真空燒結(jié)，也可以預(yù)抽真空后再充入保護(hù)氣體加熱，并一直處于微正壓狀態(tài)進(jìn)行保護(hù) 氣氛燒結(jié)。燒結(jié)過程中的材料釋放出來的揮發(fā)物雜質(zhì)氣體被循環(huán)流動(dòng)的保護(hù)氣體帶走排出 爐外，因此該設(shè)備還具有脫膠(脂)功能，可用于脫膠(粘結(jié)劑)燒結(jié)一次完成。在真空 燒結(jié)時(shí)，由于進(jìn)、排氣管路直通密封箱，被封閉在密封箱內(nèi)的揮發(fā)物不能散出，有效防止 揮發(fā)物對加熱器的污染損害，同時(shí)也使保護(hù)氣體沿規(guī)定的路徑流動(dòng)，均勻掃過爐料，增強(qiáng) 帶走揮發(fā)物、保護(hù)爐料的效果，提高保護(hù)氣體的利用率。

本發(fā)明中支承加熱器的絕緣結(jié)構(gòu)，采用了高級陶瓷絕緣材料，并設(shè)計(jì)成特殊的組合 結(jié)構(gòu)，解決了高溫時(shí)即絕緣又密封問題，提高設(shè)備可靠性及節(jié)能效果。

該設(shè)備是一大型高溫真空爐，主要技術(shù)指標(biāo)如下：

最高溫度：1800℃

工作區(qū)空間：800x800x1000mm

極限真空：2x10-1pa

最大裝爐量：800KG

附圖說明

圖1是本發(fā)明真空燒結(jié)爐的設(shè)備結(jié)構(gòu)軸向剖視圖；

圖2是圖的徑向剖視圖；

圖3是加熱室內(nèi)密封箱及充排氣管路系統(tǒng)圖；

圖4是穿入密封箱的石墨管與密封環(huán)結(jié)構(gòu)圖；

圖5是電極部位的組合絕緣結(jié)構(gòu)圖；

圖6是有保護(hù)氣燒結(jié)和真空燒結(jié)兩種方式的控制程序框圖；

圖7是電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的1800度高溫保護(hù)氣氛真空燒結(jié)爐，見圖1、圖2：爐殼體1為圓柱體，軸 向水平安裝，爐端開門，其特征在于爐殼體1內(nèi)裝方體加熱室2，石墨加熱器3固定在加 熱室2內(nèi)四壁上，在加熱器3內(nèi)再安裝密封箱6，支撐料架5的底板平行固定在殼體1內(nèi)， 其垂直立柱穿過加熱室2、密封箱6，立柱上端在密封箱6內(nèi)安裝水平板。聯(lián)通密封箱6 的進(jìn)氣管道10、排氣管道12通過石墨管16穿過加熱室2和密封箱6的上下壁與箱內(nèi)相 通，見圖3，測量溫度的熱電偶4固定在殼體1上，其測溫端進(jìn)入到密封箱6內(nèi)。殼體1 上還固定銅電極8，與銅電極8相連的石墨電極9穿入加熱室2與加熱器3相連接，將電 能輸入到加熱器3；爐殼體1一端門上安裝循環(huán)風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)7的作用是冷卻時(shí)驅(qū)動(dòng)爐殼 內(nèi)氣體循環(huán)，加快冷卻速度。殼體1柱體部位有管接口與真空系統(tǒng)的抽空機(jī)組11相通。

加熱室2起到保溫隔熱作用，其六面所用材料用高溫成型的硬質(zhì)復(fù)合碳纖維氈制造， 加熱器3、密封箱6、支撐料架5及與密封箱6相連的通氣管道16等均采用優(yōu)質(zhì)石墨制造， 耐高溫，本身揮發(fā)物少。