[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410481042.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN104197711A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邸永江;賈碧;邱楊;施越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號(hào): F27B14/06
• 分類號(hào): F27B14/06;F27B14/08;F27B14/14;F27B14/20;C04B35/64
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電阻燒結(jié)爐，尤其涉及一種通過旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)半遮擋板對(duì)陶瓷等無機(jī)材料進(jìn)行熱沖擊燒結(jié)的電阻燒結(jié)爐。

背景技術(shù)

燒結(jié)是陶瓷等無機(jī)材料制備工藝的核心環(huán)節(jié)。在燒結(jié)過程中材料形成獨(dú)有的晶型結(jié)構(gòu)、顆粒尺寸、形貌以及位錯(cuò)、缺陷等物理和化學(xué)特征，從而使材料具備特定的性能。當(dāng)前國防工業(yè)領(lǐng)域與科技領(lǐng)域?qū)Σ牧系男阅芤笤絹碓礁撸瑢?duì)材料的制備設(shè)備要求越來越高。電阻燒結(jié)爐廣泛應(yīng)用于新材料的研制和生產(chǎn)中，一般電阻燒結(jié)爐中燒結(jié)體或燒結(jié)物料位置固定，燒結(jié)是利用的加熱體中通以均勻的電流或緩慢變化的電流后的焦耳熱的熱輻射及空氣等介質(zhì)的熱傳導(dǎo)加熱物體的，燒結(jié)體受到均勻或緩慢變化的熱作用，燒結(jié)體或燒結(jié)物料各部分受熱作用較為均勻、熱量傳遞速度均勻或變化緩慢。這種燒結(jié)方式對(duì)于燒結(jié)普通的陶瓷等無機(jī)材料制品較為有利。對(duì)于具有特定的功能的新型功能陶瓷等無機(jī)功能材料，往往需要這些材料具有超細(xì)晶粒、低孔隙率、更純的物相、更少的晶格畸變等特定的微觀結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)其功能。通過在燒結(jié)溫度附近的非均勻、溫度快速變化的燒結(jié)方式可以助于實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒、低孔隙率、特定的晶界或者適量的晶格畸變的微觀結(jié)構(gòu)。普通電阻燒結(jié)爐通過控制加熱體的輸入電流的變化難以實(shí)現(xiàn)快速、非均勻變化的熱傳動(dòng)，這些無機(jī)功能材料的特定微觀結(jié)構(gòu)通過普通電阻燒結(jié)方式難以制備出來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有電阻燒結(jié)爐的固有缺陷及新材料研發(fā)對(duì)特種燒結(jié)技術(shù)的需求，通過使普通電阻爐中加熱體呈現(xiàn)單側(cè)或不均勻的分布，周期性遮擋作用到樣品上的輻射熱，設(shè)計(jì)了一種熱沖擊燒結(jié)電阻爐，可以在燒結(jié)體上實(shí)現(xiàn)溫度快速交替變化的熱沖擊燒結(jié)，適應(yīng)功能陶瓷等無機(jī)新材料燒結(jié)的需求。其主要包含以下構(gòu)造。

一種旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐，包括爐殼及內(nèi)置于爐殼的爐膛，單側(cè)或其它不均勻分布的發(fā)熱體，半遮擋載物坩堝，坩堝支撐桿，穿過爐殼的固定架，齒輪或皮帶等傳動(dòng)裝置，調(diào)速電機(jī)系統(tǒng)，其特征是，發(fā)熱體呈現(xiàn)單側(cè)或其它不均勻分布，爐膛中央設(shè)有半遮擋載物坩堝，坩堝與坩堝支撐桿相連，坩堝支撐桿通過爐殼上的固定架穿過爐殼，坩堝支撐桿另一端與位于爐殼外的電機(jī)傳動(dòng)裝置連接，調(diào)速電機(jī)系統(tǒng)通過齒輪或皮帶等傳動(dòng)裝置帶動(dòng)坩堝支撐桿及半遮擋載物坩堝以一定速度旋轉(zhuǎn)。

所述的旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐的工作溫度范圍為100oC~1800oC，燒結(jié)體或待燒物料放置于圓弧形半遮擋載物坩堝內(nèi)的中心位置處，輻射熱通過半遮擋載物坩堝的內(nèi)面反射傳動(dòng)到燒結(jié)體或待燒物料靠近半遮擋載物坩堝被遮擋的一面。旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐的最高工作溫度由電阻爐的額定工作溫度及半遮擋載物坩堝和坩堝支撐桿的最高使用溫度確定。

所述的旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐，其特征是，爐殼開有小孔，小孔位于爐殼底部，固定架通過小孔穿過爐殼，固定架緊密卡在爐殼上，坩堝支撐桿通過固定架固定并可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐，其特征是，半遮擋載物坩堝，坩堝支撐桿，穿過爐殼的固定架，齒輪或皮帶等傳動(dòng)裝置，調(diào)速電機(jī)系統(tǒng)組成旋轉(zhuǎn)周期熱沖擊燒結(jié)裝置，半遮擋載物坩堝、坩堝支撐桿和穿過爐殼的固定架的材料包括三氧化二鋁、二氧化鋯、氧化鎂、氧化鈹、氮化硼，碳化硼、碳化硅、氮化硅、氮化鋁在內(nèi)的陶瓷、耐高溫玻璃或石墨，包括高溫合金鋼、碳化鎢、碳化鈦、鈦鋁合金、不銹鋼在內(nèi)的高溫高強(qiáng)度合金。

所述的旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐，其特征是，調(diào)速電機(jī)可以輸出可調(diào)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速從1轉(zhuǎn)/分鐘到100轉(zhuǎn)/分鐘可調(diào)，輸出低速轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪或皮帶等傳動(dòng)裝置帶動(dòng)坩堝支撐桿以同樣的速度旋轉(zhuǎn)，使待燒樣品在燒結(jié)過程中通過旋轉(zhuǎn)處于周期性的被遮擋狀態(tài)，將發(fā)熱體的輻射熱等熱作用周期性的進(jìn)行遮擋，待燒樣品的所受溫度呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，波動(dòng)溫度根據(jù)不同的爐內(nèi)溫度、材料，轉(zhuǎn)速可以在3oC~100oC之間變化。

所述的旋轉(zhuǎn)式半遮擋熱沖擊燒結(jié)電阻爐，其特征是，發(fā)熱體的安裝不限于豎式安裝方式，還包括爐膛頂部或側(cè)面橫式安裝方式；旋轉(zhuǎn)支撐桿不限于通過爐殼底部豎式安裝方式，還包括爐膛頂部豎式或側(cè)面橫式安裝方式；載物坩堝不限于和旋轉(zhuǎn)支撐桿一體化形式，還包括分立形式；電阻爐的結(jié)構(gòu)不限于箱式結(jié)構(gòu)，還包括圓柱狀結(jié)構(gòu)或管式結(jié)構(gòu)；燒結(jié)氣氛不限于空氣氣氛，還包括真空、氫氣、氧氣、氬氣、氮?dú)狻⒁谎趸嫉葰夥諢Y(jié)。

本發(fā)明具有如下的有益效果：