[發明專利]一種薄壁陶瓷管的燒結裝置

在審

• 申請號: 201410071896.2
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103884176A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 宋春軍;秦曉英;辛紅星;張建;李地;劉永飛;李亮亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: F27B5/04
• 分類號: F27B5/04;F27B5/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及陶瓷管制備裝置領域，具體為一種薄壁陶瓷管的燒結裝置。

背景技術

β-Al₂O₃陶瓷管是Na/S電池以及Na/NiCl₂電池的核心部件，對電池的性能有著決定性的作用。β-Al₂O₃是一種典型的固體電解質材料，它具有較高的Na⁺電導率和極低的電子電導率。通常情況下，β-Al₂O₃陶瓷都采用一端封閉的薄壁陶瓷管形狀，一方面有利于電池的結構設計，另一方面通過陶瓷管的大表面積和薄壁來降低電池內阻。同時，β-Al₂O₃陶瓷的相成分、強度、致密度等都對其性能有著直接的影響，所以，β-Al₂O₃陶瓷的燒結制備技術也成為Na/S及Na/NiCl₂電池技術的關鍵。

陶瓷管的制備工藝通常為制粉、成型和燒結，而燒結方法一般有吊燒、滾動燒結等，用于燒結高溫爐管、陶瓷棒等。專利201110041219.2提供了一種電真空陶瓷管殼的制備方法，使用球磨、和蠟、成型、燒結的工藝。此方法由于使用石蠟成型，不適用于制備高純度的功能陶瓷，且燒結工藝較難防止變形。專利201010264727.2提供了一種氧化鋁陶瓷細長管及其制作方法。該方法使用帶孔碳化硅棚板吊起車加工陶瓷管坯燒結，有效防止了陶瓷管燒結變形的問題，但只適用于燒結高溫下沒有揮發性及相變的材料，如剛玉。專利201010271839.0提供了一種陶瓷管殼的立式燒結方法及裝置。該方法也有助于防止陶瓷管燒結變形和提高成品率，但只適用于兩端開口陶瓷管燒結，且所使用輔助裝置形狀較復雜，加工難度高。

發明內容

本發明的目的是提供一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，以解決現有技術薄壁陶瓷管制備技術的不足和β-Al₂O₃陶瓷管燒結的技術難點。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，包括由爐體、設置在爐體內底部上的底座構成的高溫爐，其特征在于：所述底座上設置有一個或多個保護裝置，每個保護裝置分別由放置在底座上的保護底座、口下底上倒扣在保護底座上的保護坩堝構成，且保護坩堝與保護底座形成密閉空間，每個保護裝置內分別設置有一個或多個燒結坯體，每個燒結坯體分別由燒結底座坯體、燒結陶瓷管坯體構成，所述燒結底座坯體被保護坩堝罩住并放置在保護底座上，所述燒結陶瓷管坯體以口下底上的方式放置于燒結底座坯體上。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，其特征在于：每個燒結坯體中，燒結底座坯體具有圓片形狀。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，其特征在于：燒結底座坯體頂部設置有單個圓形凹槽或單圈圓環凹槽，所述燒結陶瓷管坯體其口部置于圓形凹槽或圓環凹槽中。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，其特征在于：燒結底座坯體頂部設置有至少兩圈同心的圓形凹槽，燒結陶瓷管坯體有至少兩個，且燒結陶瓷管坯體直徑依次增大，直徑較大的燒結陶瓷管坯體依次共中心軸套在直徑較小的燒結陶瓷管坯體外，其中直徑最小的燒結陶瓷管坯體其口部置于燒結底座坯體最內圈的圓形凹槽中，其余燒結陶瓷管坯體各自口部分別一一對應置于燒結底座坯體其余圓形凹槽中。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，其特征在于：燒結底座坯體頂部設置有至少兩圈同心的圓環凹槽，燒結陶瓷管坯體有至少兩個，且燒結陶瓷管坯體直徑依次增大，直徑較大的燒結陶瓷管坯體依次共中心軸套在直徑較小的燒結陶瓷管坯體外，其中直徑最小的燒結陶瓷管坯體其口部置于燒結底座坯體最內圈的圓環凹槽中，其余燒結陶瓷管坯體各自口部分別一一對應置于燒結底座坯體其余圓環凹槽中。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，其特征在于：燒結底座坯體頂部設置有至少兩個同心分布的圓形凹槽和圓環凹槽，燒結陶瓷管坯體有至少兩個，且燒結陶瓷管坯體直徑依次增大，直徑較大的燒結陶瓷管坯體依次共中心軸套在直徑較小的燒結陶瓷管坯體外，燒結陶瓷管坯體各自口部分別一一對應置于燒結底座坯體圓形或圓環凹槽中。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置，其特征在于：所述圓形凹槽的直徑大于口部放入的燒結陶瓷管坯體的外徑。

所述的一種薄壁陶瓷管的燒結裝置：其特征在于：所述圓環凹槽的外徑大于口部放入的燒結陶瓷管坯體的外徑，圓環凹槽的內徑小于口部放入的燒結陶瓷管坯體的內徑。