[發明專利]可旋轉調節角度的加熱裝置及碳化硅粉末表面氧化方法

在審

• 申請號: 202011583079.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112762703A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 徐駿;張楨林;劉旭華
• 申請（專利權）人: 湖南文昌新材科技股份有限公司
• 主分類號: F27B7/06
• 分類號: F27B7/06;F27B7/12;F27B7/22;F27B7/26;F27B7/36;C01B32/956
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 金銘

本發明提供了一種可旋轉調節角度的加熱裝置及碳化硅粉末表面氧化方法，該加熱裝置包括水平設置的加熱組件，所述加熱組件包括加熱爐體和內筒，所述加熱爐體內部具有加熱腔；所述內筒貫穿加熱爐體的相對兩端并內嵌于加熱腔內，并且所述內筒與加熱爐體轉動連接；所述內筒的相對兩端分別密封設置；供氣機構，所述供氣機構連通內筒的一端并與內筒密封連接；固定機構以及傳動機構，所述固定機構外接于加熱組件底部，且與內筒轉動連接；所述傳動機構連接固定機構，用于控制固定機構的傾斜角度。該加熱裝置通過設計可旋轉內筒以及通過傳動機構控制固定機構的傾斜角度，使得內筒內的粉末在不斷旋轉和上下往返運動作用下，得到充分高溫氧化。

技術領域

本發明涉及復合材料制備技術領域，具體涉及一種可旋轉調節角度的加熱裝置及碳化硅粉末表面氧化方法。

背景技術

碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備過程中，首先需要解決增強顆粒與基體金屬的潤濕問題，保證有效加入碳化硅顆粒，并與基體金屬形成良好的界面結合。通過化學方法和機械方法，可以改善潤濕問題，目前多采用對碳化硅顆粒進行預處理、顆粒表面涂層處理、高溫氧化，或者在制備復合材料過程中進行機械攪拌，采取壓力浸滲、超聲波攪拌等技術措施。通常來說，在碳化硅顆粒増強鋁基復合材料的制備工藝條件下，對SiC顆粒進行氧化處理是一種比較好的途徑，在獲得合適界面的條件下，還能提高界面結合力，而且氧化對熱膨脹系數的降低有很大作用，通過在高溫下長時間的保溫和氧化處理，在顆粒的表面形成一層致密的SiO₂，利用SiO₂與鋁合金的反應達到反應潤濕的目的，還可以清除顆粒表面的水分、粉塵等其它雜質，并在顆粒表面形成一層氧化膜，促進顆粒與基體金屬液之間的潤濕性。但是如何控制SiC的高溫氧化程度和縮短其工藝流程，開發連續生產的設備是目前的技術難題。

目前，高溫氧化碳化硅的裝置有多種，主要解決的問題為提高SiC的高溫氧化程度，以及如何提高其生產效率。現有的碳化硅高溫氧化處理裝置，對單次碳化硅進行高溫氧化的數量有限，需要進行多道工序，過程較復雜，且內外層分布的碳化硅顆粒受熱不平衡，易造成氧化程度差異較大。而且現有技術在制備碳化硅復合材料過程中，碳化硅高溫氧化處理設備復雜，可靠性差，工序繁瑣，生產成本高。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種可旋轉調節角度的加熱裝置及碳化硅粉末表面氧化方法，該加熱裝置結構簡單，通過設計可旋轉內筒，以及通過傳動機構控制固定機構的傾斜角度，從而調節內筒的傾斜角度，使得內筒內的粉末在不斷旋轉和上下往返運動作用下，受熱均勻，得到充分高溫氧化，以解決現有技術中碳化硅高溫氧化處理設備復雜且碳化硅顆粒受熱不平衡的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提供了一種可旋轉調節角度的加熱裝置。

該可旋轉調節角度的加熱裝置包括：

水平設置的加熱組件，所述加熱組件包括加熱爐體和內筒，所述加熱爐體內部具有加熱腔；所述內筒貫穿所述加熱爐體的相對兩端并內嵌于所述加熱腔內，并且所述內筒與所述加熱爐體轉動連接；所述內筒的相對兩端分別密封設置；

供氣機構，所述供氣機構連通所述內筒的一端并與所述內筒密封連接；

固定機構以及傳動機構，所述固定機構外接于所述加熱組件底部，且與所述內筒轉動連接；所述傳動機構連接所述固定機構，用于控制所述固定機構的傾斜角度。

進一步的，所述內筒的一端設有進料門，所述進料門與所述內筒的內側壁密閉連接；所述內筒的另一端設有密封塊，并且所述密封塊上開設有出氣口；所述出氣口處設有過濾器。

進一步的，還包括旋轉驅動機構，用于控制所述內筒的轉動；

所述旋轉驅動機構包括第一電機、傳動皮帶和聯軸器，所述第一電機的輸出軸端通過所述傳動皮帶與所述聯軸器傳動連接，所述聯軸器連接所述內筒的一端；所述第一電機用于控制所述內筒的轉向和轉速。