CN101256054A - 陶瓷坩埚 - Google Patents

陶瓷坩埚 Download PDF

Info

Publication number
CN101256054A
CN101256054A CNA2008100611480A CN200810061148A CN101256054A CN 101256054 A CN101256054 A CN 101256054A CN A2008100611480 A CNA2008100611480 A CN A2008100611480A CN 200810061148 A CN200810061148 A CN 200810061148A CN 101256054 A CN101256054 A CN 101256054A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crucible body
crucible
ceramic
diameter
shed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100611480A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101256054B (zh
Inventor
陈钢强
王利平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Bo move new materials Limited by Share Ltd
Original Assignee
NINGBO GUANGBO NANOMETER MATERIAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO GUANGBO NANOMETER MATERIAL CO Ltd filed Critical NINGBO GUANGBO NANOMETER MATERIAL CO Ltd
Priority to CN2008100611480A priority Critical patent/CN101256054B/zh
Publication of CN101256054A publication Critical patent/CN101256054A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101256054B publication Critical patent/CN101256054B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种陶瓷坩埚，其坩埚体(1)的俯视形状为圆形，其顶部设有上开口(1.1)，所述坩埚体(1)指氧化物如氧化铝、氧化镁或氧化锆陶瓷材料的坩埚体(1)，在坩埚体(1)的底部设有下开口(1.2)，所述坩埚体(1)下开口(1.2)的直径(d)与坩埚体(1)上开口(1.1)的直径(D)比例为1∶5～15；所述坩埚体(1)的底端面至坩埚体(1)顶端面的高度(L)尺寸与坩埚体(1)上开口(1.1)的直径(D)尺寸的比例为5∶1～5。该陶瓷坩埚既不熔入所盛金属或不与所盛金属形成合金而影响纳米金属粉的产品质量，又具有良好导电性能。

Description

陶瓷坩埚
技术领域
本发明涉及一种纳米金属粉等生产过程中应用于等离子体转移弧加热装置的陶瓷坩埚。
背景技术
在采用物理气相法生产纳米金属粉的装置中，如发明专利号为ZL 02110837.4的发明专利中公开的一种纳米金属粉的生产装置中，需要坩埚作为容器来蒸发金属液体。现有技术坩埚的形状为常规的装液体的容器的形状：其俯视形状一般为圆形，其顶部为开口。由于生产装置采用等离子体转移弧作为加热源，所以，客观要求等离子枪的电极、等离子体转移弧、金属液体与直流电源必须构成电回路，否则，该生产无法正常进行。为解决以上问题，现有技术要求坩埚是良好导体，例如石墨坩埚、金属坩埚或碳化物陶瓷坩埚。但在实际生产过程中，以上三种现有技术的坩埚却各有缺陷：在金属沸点的高温下，石墨易熔于许多金属液体，造成石墨坩埚寿命短，同时对纳米金属粉的产品质量造成严重的负面影响；在高温下，由于金属坩埚与所盛金属之间易形成合金而影响生产正常进行，所以，金属坩埚需要用水冷却坩埚外壁，这样，就使坩埚热损失增加，并且金属液面不易达到沸点温度，造成能耗增加，而且在蒸发空腔内部形成较冷的区域，对金属粒子的粒径分布造成不良影响，直接影响纳米金属粉的产品质量；在金属沸点的高温下，碳化物陶瓷易溶于许多金属液体，造成碳化物陶瓷坩埚寿命短，同时对纳米金属粉的产品质量造成严重的负面影响。采用氧化物陶瓷坩埚可以避免石墨坩埚、金属坩埚和碳化物陶瓷坩埚带来的负面影响，可克服上述三种坩埚的缺陷，但氧化物陶瓷坩埚却是不良导电体，无法在等离子体转移弧加热装置中使用。怎样使坩埚本身既不影响纳米金属粉的产品质量，又有良好的导电性能来保证坩埚在等离子体转移弧加热装置中的正常使用，已成为很长时间来困扰需应用等离子体转移弧加热装置的纳米金属粉等生产企业和科研机构的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种既不熔入所盛金属或不与所盛金属形成合金而影响纳米金属粉的产品质量，又具有良好导电性能的陶瓷坩埚。
本发明的技术方案解决方案是，提供一种陶瓷坩埚，其坩埚体的俯视形状为圆形且其顶部设有上开口，所述坩埚体指氧化物陶瓷材料的坩埚体，在坩埚体的底部设有下开口，所述坩埚体下开口的直径与坩埚体上开口的直径比例为1∶5～15；所述坩埚体的底端面至坩埚体顶端面的高度尺寸与坩埚体上开口的直径尺寸的比例为5∶1～5。
采用以上结构后，本发明陶瓷坩埚与上述的现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：
由于本发明陶瓷坩埚的坩埚体采用耐高温的氧化物陶瓷材料的坩埚体，在金属沸点的高温下，该陶瓷材料不会熔于金属液体，有效地保证了纳米金属粉的产品质量，也大幅度延长了本发明陶瓷坩埚的使用寿命；本发明陶瓷坩埚也不会与所盛金属之间形成合金而影响生产的正常进行，故不需用水冷却坩埚外壁从而降低了能耗，避免了温度降低对金属粒子的粒径分布造成的不良影响，大幅度提高了纳米金属粉的产品质量。
又由于本发明在坩埚体的底部设有下开口，所述下开口的直径与坩埚体上开口的直径比例为1∶5～15；所述坩埚体的底端面至坩埚体顶端面的高度尺寸与坩埚体上开口的直径尺寸的比例为5∶1～5。这样的结构和比例关系使得在纳米金属粉等生产过程中应用于等离子体转移弧加热装置的本发明陶瓷坩埚，科学利用了金属液体在陶瓷坩埚中的温度梯度分布，使陶瓷坩埚体内的上层金属液体达到沸点，而陶瓷坩埚体底部的金属温度却低于熔点，这样，能够使陶瓷坩埚体底部开口处的金属凝固起来，使坩埚体内的金属液体不会泄漏，而底部开口处的凝固金属又成为金属液体与外部电路的连接处，即完全满足了等离子枪的电极、等离子体转移弧、金属液体与直流电源必须构成电回路的必要条件，保证了本发明陶瓷坩埚在等离子体转移弧加热装置中及纳米金属粉生产中的正常使用。
该发明解决了很长时间来困扰需应用等离子体转移弧加热装置的纳米金属粉等生产企业和科研机构的技术难题，具有广泛的实用推广价值。
作为改进，所述下开口的直径与坩埚体上开口的直径比例优选为1∶8～10；所述坩埚体的底端面至坩埚体顶端面的高度尺寸与坩埚体上开口的直径尺寸的比例优选为5∶3。在该比例下，金属液体在陶瓷坩埚中的温度梯度分布更理想，陶瓷坩埚体底部开口处的金属凝固性更好，使坩埚体的热损失更小。
作为进一步改进，所述的坩埚体的主视形状优选漏斗形：所述的坩埚体的上开口与坩埚体的下开口在同一条垂直线上，形成上开口的坩埚体壁的延长线与形成下开口的坩埚体壁平行，形成上开口的坩埚体壁与形成下开口的坩埚体壁之间由圆锥形体壁连成整体的坩埚体。在该坩埚体形状下，能使较小的金属液体体积具有更大的蒸发面积，也能使金属液面至坩埚体下开口端的温度差更大。
作为再进一步改进，所述的氧化物陶瓷材料的坩埚体指氧化物纯度大于95％的陶瓷材料的坩埚体；所述的氧化物优选氧化铝、氧化镁或氧化锆。这样，使本发明陶瓷坩埚的陶瓷材料不熔于金属液体、保证纳米金属粉的产品质量、延长陶瓷坩埚使用寿命的效果更理想。
附图说明
图1是本发明陶瓷坩埚的一种具体实施例在使用中的主剖视结构示意图。
图2是本发明陶瓷坩埚的另一种具体实施例在使用中的主剖视结构示意图。
图中所示1、坩埚体，1.1、上开口，1.2、下开口，2、金属液体，3、液面线，4、金属固体，5、等离子体转移弧，6、喷嘴的电极，7、石墨，8、导线，9、直流电源，d、坩埚体下开口的直径，D、坩埚体上开口的直径，L、坩埚体底端面至坩埚体顶端面的高度，C、垂直线。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明陶瓷坩埚，其坩埚体1的俯视形状为圆形，坩埚体1的顶部设有圆形的上开口1.1。所述坩埚体1采用氧化物陶瓷材料的坩埚体1，即采用氧化物纯度大于95％的陶瓷材料的坩埚体1。所述的氧化物一般采用氧化铝、氧化镁或氧化锆。在坩埚体1的底部设有下开口1.2，所述坩埚体1下开口1.2的直径d与坩埚体1上开口1.1的直径D的比例为1∶5～15，优选为1∶8～10；所述坩埚体1的底端面至坩埚体1的顶端面的高度L尺寸与坩埚体1上开口1.1的直径D尺寸的比例为5∶1～5，优选为5∶3。
参见图1，本发明陶瓷坩埚一种具体实施例，其俯视形状为圆形，其顶部设有圆形的上开口1.1，其底部设有圆形的下开口1.2；其主视形状为漏斗形，即所述的坩埚体1的上开口1.1与下开口1.2在同一条垂直线C上，形成上开口1.1的坩埚体壁的延长线与形成下开口1.1的坩埚体壁平行，形成上开口1.1的坩埚体壁与形成下开口1.1的坩埚体壁之间由圆锥形体壁连成整体的坩埚体1。
参见图2，本发明陶瓷坩埚另一种具体实施例，其俯视形状为圆形，其顶部设有圆形的上开口1.1，其底部设有圆形的下开口1.2，所述的坩埚体1的上开口1.1与坩埚体1的下开口1.2在同一条垂直线C上，其主视形状为上大下小的中空圆锥台体(中空圆台体)。
如图1、图2所示，在实际操作中的常规做法是，其液面线3一般低于坩埚体1顶端面2～5厘米。
如图1、图2所示，上述结构和比例关系使得在纳米金属粉等生产过程中应用于等离子体转移弧加热装置的本发明陶瓷坩埚，科学利用了金属液体在陶瓷坩埚中的温度梯度分布，使陶瓷坩埚体1内的上层金属液体2达到沸点，而陶瓷坩埚体1底部的金属温度却低于熔点，这样，能够使陶瓷坩埚体1底部开口处的金属凝固起来，使坩埚体1内金属液体不会泄漏，而底部开口处的凝固金属又成为金属液体与外部电路的连接处，完全满足了等离子枪的电极6、等离子体转移弧5、金属液体2与直流电源9必须构成回路的必要条件。如图1、图2所示，在坩埚体1的低端垫有导电的石墨7。直流电源9的负极、导线8、喷嘴的等离子枪的电极6、等离子体转移弧5、金属液体2、金属固体4、石墨7、导线8与直流电源9的正极联通构成通电回路。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，如：所述的电源的正负极可以互换；所述的坩埚体1的主视形状还可以是其它形状，如坩埚体1的上开口1.1与坩埚体1的下开口1.2可不在一条垂直线上；所述的氧化物还可以是指氧化铝、氧化镁或氧化锆以外的氧化物；等。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1、一种陶瓷坩埚，其坩埚体(1)的俯视形状为圆形且其顶部设有上开口(1.1)，其特征在于：所述坩埚体(1)指氧化物陶瓷材料的坩埚体(1)，在坩埚体(1)的底部设有下开口(1.2)，所述坩埚体(1)下开口(1.2)的直径(d)与坩埚体(1)上开口(1.1)的直径(D)比例为1∶5～15；所述坩埚体(1)的底端面至坩埚体(1)顶端面的高度(L)尺寸与坩埚体(1)上开口(1.1)的直径(D)尺寸的比例为5∶1～5。
2、根据权利要求1所述的陶瓷坩埚，其特征在于：所述下开口(1.2)的直径(d)与坩埚体(1)上开口(1.1)的直径(D)比例为1∶8～10。
3、根据权利要求1所述的陶瓷坩埚，其特征在于：所述坩埚体(1)的底端面至坩埚体(1)顶端面的高度(L)尺寸与坩埚体(1)上开口(1.1)的直径(D)尺寸的比例为5∶3。
4、根据权利要求1所述的陶瓷坩埚，其特征在于：所述的坩埚体(1)的上开口(1.1)与坩埚体的下开口(1.2)在同一条垂直线(C)上，形成上开口(1.1)的坩埚体壁的延长线与形成下开口(1.1)的坩埚体壁平行，形成上开口(1.1)的坩埚体壁与形成下开口(1.1)的坩埚体壁之间由圆锥形体壁连成整体的坩埚体(1)。
5、根据权利要求1所述的陶瓷坩埚，其特征在于：所述的坩埚体(1)的上开口(1.1)与坩埚体的下开口(1.2)在同一条垂直线(C)上，所述坩埚体(1)为上大下小的中空圆锥台体。
6、根据权利要求1所述的陶瓷坩埚，其特征在于：所述的氧化物陶瓷材料的坩埚体(1)指氧化物纯度大于95％的陶瓷材料的坩埚体(1)。
7、根据权利要求6所述的陶瓷坩埚，其特征在于：所述的氧化物指氧化铝、氧化镁或氧化锆。
CN2008100611480A 2008-03-10 2008-03-10 陶瓷坩埚 Active CN101256054B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100611480A CN101256054B (zh) 2008-03-10 2008-03-10 陶瓷坩埚

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100611480A CN101256054B (zh) 2008-03-10 2008-03-10 陶瓷坩埚

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101256054A true CN101256054A (zh) 2008-09-03
CN101256054B CN101256054B (zh) 2011-05-25

Family

ID=39891057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100611480A Active CN101256054B (zh) 2008-03-10 2008-03-10 陶瓷坩埚

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101256054B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101498550B (zh) * 2009-03-16 2012-05-16 北京航空航天大学 一种具有Al2O3抗侵蚀涂层坩埚及其采用注浆成型工艺制Al2O3抗侵蚀涂层的方法
CN103495730A (zh) * 2013-10-12 2014-01-08 宝鸡正微金属科技有限公司 真空等离子粉末冶金烧结工艺
CN113639557A (zh) * 2021-07-21 2021-11-12 西安石油大学 一种定向凝固航空发动机用氧化铝基共晶陶瓷件的坩埚

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101498550B (zh) * 2009-03-16 2012-05-16 北京航空航天大学 一种具有Al2O3抗侵蚀涂层坩埚及其采用注浆成型工艺制Al2O3抗侵蚀涂层的方法
CN103495730A (zh) * 2013-10-12 2014-01-08 宝鸡正微金属科技有限公司 真空等离子粉末冶金烧结工艺
CN103495730B (zh) * 2013-10-12 2015-06-10 宝鸡正微金属科技有限公司 真空等离子粉末冶金烧结工艺
CN113639557A (zh) * 2021-07-21 2021-11-12 西安石油大学 一种定向凝固航空发动机用氧化铝基共晶陶瓷件的坩埚

Also Published As

Publication number Publication date
CN101256054B (zh) 2011-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201024217Y (zh) 一种半连续熔盐电解精炼装置
CN103102061B (zh) 感应/电阻复合熔炼法生产大尺寸石英玻璃设备及方法
CN201756596U (zh) 多瓣石墨坩埚
CN102219218B (zh) 带有隆起边缘的锥形石墨电极
CN101256054B (zh) 陶瓷坩埚
CN201181153Y (zh) 陶瓷坩埚
CN204224554U (zh) 溢流式铁浴熔渣池
CN104293396B (zh) 一种溢流式铁浴熔渣池及其排渣方法
CN102121093A (zh) 金属蒸镀复合坩埚
CN201305637Y (zh) 稀土电解槽
CN201406318Y (zh) 竖式连续石墨化炉
CN207688640U (zh) 一种双沿石墨坩埚
CN202063819U (zh) 特种玻璃电熔窑
CN101748369A (zh) 电子束蒸发装置
CN104944765A (zh) 一种实现玄武岩连续纤维拉丝的装置
CN105018740A (zh) 电磁感应加热熔融还原金属镁真空还原炉
CN204661545U (zh) 一种玄武岩连续纤维拉丝装置
CN203582732U (zh) 一种玻璃纤维拉丝炉
CN107619265A (zh) 一种降低99氧化铝陶瓷烧结温度的方法
CN207727136U (zh) 一种具有导热件的热蒸发坩埚组件
CN203163512U (zh) 节能型等离子炉和电子束炉用冷床结构
CN101724889A (zh) 一种用于直拉硅单晶炉热场系统
CN202936515U (zh) 泡生法晶体生长炉
CN206843601U (zh) 一种联体‑多级铝电解槽下槽体装置
CN2511927Y (zh) 一种制取大结晶电熔氧化镁熔炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: NINGBO GUANGBO NEW NANOMATERIALS STOCK CO.,LTD.

Free format text: FORMER NAME: GUANGBO NANO MATERIAL CO LTD, NINGBO

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Yinzhou District Shiqi car 315153 Zhejiang city in Ningbo province where extensive science and Technology Park

Patentee after: Ningbo Guangbo New Nanomaterials Stock Co.,Ltd.

Address before: Yinzhou District Shiqi car 315153 Zhejiang city in Ningbo province where extensive science and Technology Park

Patentee before: Ningbo Guangbo Nanometer Material Co., Ltd.

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20080903

Assignee: Jiangsu Boqian New Materials Co., Ltd.

Assignor: Ningbo Guangbo New Nanomaterials Stock Co.,Ltd.

Contract record no.: 2013330000152

Denomination of invention: Multi-piece ceramic crucible and method for making thereof

Granted publication date: 20110525

License type: Exclusive License

Record date: 20130524

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20161028

Address after: 223801 Suqian province high tech Development Zone, Jiangshan Road, No. 23, No.

Patentee after: Jiangsu Bo move new materials Limited by Share Ltd

Address before: Yinzhou District Shiqi car 315153 Zhejiang city in Ningbo province where extensive science and Technology Park

Patentee before: Ningbo Guangbo New Nanomaterials Stock Co.,Ltd.