CN103411428B - 一种艺术陶瓷微波烧结炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种艺术陶瓷微波烧结炉，包括炉体，所述炉体包括炉壳及安装在所述炉壳内的炉衬，还包括微波加热装置、载物平台、升降装置、用于提供艺术陶瓷所需还原性气体的气氛系统及用于带动所述载物平台沿水平方向旋转的物料旋转装置，所述微波加热装置包括微波源、磁控管、波导管及吸收微波的引波体，所述磁控管安装在所述波导管上，所述波导管安装在所述炉壳上，所述引波体安装在所述炉体内，所述引波体形成引波体加热腔，艺术陶瓷位于所述引波体加热腔内，所述升降装置安装在所述载物平台的下方，所述升降装置的升降端安装在所述载物平台上。本发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉能够提高艺术陶瓷的烧结质量。

Description

一种艺术陶瓷微波烧结炉

技术领域

本发明涉及艺术陶瓷加工技术领域，特别涉及一种艺术陶瓷微波烧结炉。

背景技术

艺术陶瓷是一种经过陶瓷名师精心绘制，具有装饰美、个性美、意境美、材质美等优点的陶瓷，其中艺术陶瓷主要通过放置在艺术陶瓷烧结炉中完成其烧结过程。

传统的艺术陶瓷烧结炉主要包括炉体、加热体。加热体具体为电阻丝、硅碳棒、天燃气燃烧器等。

然而，由于加热体先加热后向四周发热，艺术陶瓷上距离加热体较近部位受热温度较高，距离加热体较远的部位受热温度较低，炉体内腔的温度梯度较大，因此，在烧结艺术陶瓷过程中，艺术陶瓷各部分受热不均匀，烧结完成之后的艺术陶瓷的质量较差。

因此，如何提高艺术陶瓷的烧结质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种艺术陶瓷微波烧结炉，该艺术陶瓷微波烧结炉能够提高艺术陶瓷的烧结质量。

为实现上述目的，本发明提供一种艺术陶瓷微波烧结炉，包括炉体，所述炉体包括炉壳及安装在所述炉壳内的炉衬，还包括微波加热装置、载物平台、升降装置、用于提供艺术陶瓷所需还原性气体的气氛系统及用于带动所述载物平台沿水平方向旋转的物料旋转装置，所述微波加热装置包括微波源、磁控管、波导管及吸收微波的引波体，所述磁控管安装在所述波导管上，所述波导管安装在所述炉壳上，所述引波体安装在所述炉体内，所述引波体形成引波体加热腔，艺术陶瓷位于所述引波体加热腔内，所述升降装置安装在所述载物平台的下方，所述升降装置的升降端安装在所述载物平台上。

优选地，所述升降装置为液压剪叉式升降装置。

优选地，所述升降装置为伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩端安装在所述载物平台的下表面上。

优选地，所述物料旋转装置包括驱动电机及由所述驱动电机带动且用于带动所述载物平台旋转的减速机。

优选地，所述引波体为引波筒体，所述引波筒体的筒体壁与所述载物平台的上表面垂直。

优选地，所述引波体安装在所述载物平台上。

优选地，所述炉衬由硅酸铝纤维棉制成。

优选地，所述引波体由碳化硅与刚玉莫来石组成。

在上述技术方案中，本发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉，包括炉体、载物平台、气氛系统、物料旋转装置、升降装置及微波加热装置，其中炉体包括炉壳和炉衬，炉衬安装在炉壳内，物料旋转装置用于带动载物平台沿水平方向旋转，升降装置安装在载物平台的下方，升降装置的升降端安装在载物平台上，气氛系统用于提供艺术陶瓷所需的还原性气体。微波加热装置包括微波源、磁控管、波导管和引波体，引波体用于吸收微波，引波体安装在炉体内，引波体形成引波体加热腔，艺术陶瓷位于引波体加热腔内，磁控管安装在波导管上，波导管安装在炉壳上。在烧结艺术陶瓷的过程中，微波源提供能量释放微波，引波体吸收微波释放热量，位于引波体内腔的艺术陶瓷吸收引波体的热量并同时吸收微波受热进行烧结，直至艺术陶瓷烧结过程完成。

通过上述描述可知，在发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉中，通过将艺术陶瓷放置在引波体加热腔内，由于艺术陶瓷在低温时吸收微波能力较差，通过引波体的加热作用，使艺术陶瓷升高到一定温度，艺术陶瓷吸收微波能力加强，直接接收微波加热，炉体内腔的温度梯度较小，艺术陶瓷在烧结过程中整体受热比较均匀。相对于上述背景技术中，艺术陶瓷各部分受热不均匀，烧结完成之后的艺术陶瓷的质量较差的情况，本发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉能够提高艺术陶瓷的烧结质量。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的艺术陶瓷微波烧结炉的结构示意图。

其中图1中：1-艺术陶瓷、2-引波体、3-磁控管、4-排气管、5-炉壳、6-炉衬、7-载物平台、8-炉体支撑架、9-升降装置、10-驱动电机、11-输气管。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种艺术陶瓷微波烧结炉，该艺术陶瓷微波烧结炉能够提高艺术陶瓷的烧结质量。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，在一种具体实施方式中，本发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉，包括炉体、载物平台7、微波加热装置、电气控制系统、温度测量装置、物料旋转装置、升降装置9及气氛系统，温度测量装置用于测量炉体内腔的温度，电气控制系统向各个设备提供电能并且统一控制各个设备的工作程序。物料旋转装置用于带动载物平台7沿水平方向旋转。升降装置9安装在载物平台的下方，升降装置9的升降端安装在载物平台7上，升降装置9具体可以为蜗轮蜗杆升降机，气氛系统由于提供艺术陶瓷1所需的还原性气体。炉体上安装有输气管11和排气管4，排气管4安装于炉体的顶部，其中炉体包括炉壳5和炉衬6，炉衬6安装在炉壳5内，炉壳5的材质为金属，炉衬6的材质为硅酸铝纤维棉，炉体安装在炉体支撑架8上。微波加热装置包括微波源、引波体2、磁控管3、波导管等结构，引波体2用于吸收微波，引波体2设置在炉体内，具体的引波体2可以安装在炉衬6的内表面上，磁控管3安装在波导管上，波导管安装在炉壳5上，炉壳5上对应位置安装有容置波导管的安装孔，磁控管3用于向炉体内腔发射微波。引波体2和波导管的数量及安装位置根据炉体的具体尺寸和形状而定，本发明不做具体限定，由于艺术陶瓷1在烧结过程中，根据热量上升的情况，为了进一步减少炉体内腔的温度差，本发明优选引波体2和波导管在同一水平面上的安装个数由下至上依次递减。引波体2形成引波体加热腔，艺术陶瓷1位于引波体加热腔内。为了延长艺术陶瓷微波烧结炉的使用寿命，并且避免炉壳5生锈干扰磁，本发明优选，炉壳5由不锈钢材料制成。为了避免炉体内腔热量散失，本发明优选，炉衬6由硅酸铝多晶纤维棉制成。为了进一步避免炉体内腔热量散失，载物平台7由保温材料构成。气氛系统主要包括喷咀、阀门、流量计等，气氛系统的天然气和空气通过设置在炉体上的输气管11向炉体内腔通入，喷咀位于输气管11的排气端，阀门用于控制输气管11的开闭，流量计用于统计向炉体内腔通入的气体量，其中输气管11包括天然气管和空气管，具体的喷咀也可由燃烧器替代。为了使气氛系统排出的气体充分利用，本发明优选，输气管11的排气口位于炉体的底部。

在艺术陶瓷1的烧结过程中，操作人员首先将待烧结的艺术陶瓷1放置在载物平台7上，载物平台7在升降装置9的带动下运动至炉体内腔，微波源提供能量释放微波，引波体2吸收微波释放热量，位于引波体加热腔的艺术陶瓷1受热进行烧结，待艺术陶瓷1达到一定之后，即可自行吸收微波进行加热。艺术陶瓷1在烧结的过程中物料旋转装置带动载物平台7沿水平方向旋转，位于载物平台7上的艺术陶瓷1旋转，直至艺术陶瓷1烧结过程完成。当炉体内腔的温度达到960摄氏度时，通过输气管11向炉体内腔通入天然气和空气，具体的天然气也可由甲烷或氢气替代，气体经过喷咀或燃烧器燃烧后产生还原性气氛，供艺术陶瓷1中的物料还原，烧结和还原后产生的气体通过排气管4排出。

通过上述描述可知，在发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉中，通过将艺术陶瓷1放置在引波体加热腔内，由于艺术陶瓷1在低温时吸收微波能力较差，通过引波体2的加热作用，使艺术陶瓷1升高到一定温度，艺术陶瓷1吸收微波能力加强，直接接收微波加热，炉体内腔的温度梯度较小，艺术陶瓷1在烧结过程中整体受热比较均匀。并且艺术陶瓷微波烧结炉通过微波加热装置对艺术陶瓷1进行烧结，微波加热装置利用微波具有特殊波段的特性与材料的基本细微结构耦合产生热量，从而使得艺术陶瓷1的致密性较好。相对于上述背景技术中，艺术陶瓷各部分受热不均匀，烧结完成之后的艺术陶瓷的质量较差的情况，本发明提供的艺术陶瓷微波烧结炉能够提高艺术陶瓷1的烧结质量。

进一步，升降装置9还可以具体为伸缩缸，例如气缸、液压缸等，伸缩缸的伸缩端安装在载物平台7的下表面上。当需要烧结艺术陶瓷1时，将艺术陶瓷1放置在载物平台7上，伸缩缸带动载物平台7上升；当艺术陶瓷1完成烧结过程后，伸缩缸带动载物平台7下降，操作人员取出完成烧结的艺术陶瓷1。通过伸缩缸来完成艺术陶瓷1的升降过程，有效地降低了操作人员的劳动强度。

更进一步，升降装置9还可以为液压剪叉式升降装置。由于液压剪叉式升降装置能够使载物平台7升降较为平稳，具有较高的承载能力，操作人员只需将待烧结的艺术陶瓷1放置于液压剪叉式升降装置上，液压剪叉式升降装置即可带动艺术陶瓷1到指定位置，然后将艺术陶瓷1上升到炉体的腔体内完成进行烧结，待艺术陶瓷1烧结结束后，液压剪叉式升降装置再带动艺术陶瓷1移出炉体内腔，最后将烧结后的艺术陶瓷1运送到指定位置，进一步降低了操作人员的劳动强度。

优选地，物料旋转装置具体可以包括驱动电机10及由驱动电机10带动的减速机，其中减速机与载物平台7固定。当然，物料旋转装置的驱动电机10的输出轴可以通过链传动或带传动等方式最终带动载物平台7转动。由于艺术陶瓷1放置在载物平台7上，所以艺术陶瓷1在烧结过程中，艺术陶瓷1进行旋转，使得艺术陶瓷1整体受热比较均匀，提高了艺术陶瓷1的烧结质量。

具体的，引波体2可以为引波筒体，引波筒体的筒体壁与载物平台7的上表面垂直。引波筒体的形状具体可以为方框形结构、圆筒形结构等形状，为了降低炉体腔体内的各部分的温度差，本发明优选引波筒体为圆筒形结构。

当然，引波体2可以为整体式结构，也可以由多块拼接而成，引波体2可以安装在载物平台7上，根据实际需要，来进行引波体2安装位置的选取，增加了引波体2的安装环境。

在上述各方案的基础上，本发明优选，引波体2由碳化硅与刚玉莫来石组成，优选碳化硅所占比例为5-50%。由于碳化硅与微波辐射有很强的偶合作用，并且导热系数高，使得引波体2能够及时吸收微波，及时使艺术陶瓷1受热，有效地缩短了艺术陶瓷1的烧结时间，进一步提高了加工效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种艺术陶瓷微波烧结炉，包括炉体，所述炉体包括炉壳(5)及安装在所述炉壳(5)内的炉衬(6)，其特征在于，还包括微波加热装置、载物平台(7)、升降装置(9)、用于提供艺术陶瓷(1)所需还原性气体的气氛系统及用于带动所述载物平台(7)沿水平方向旋转的物料旋转装置，所述微波加热装置包括微波源、磁控管(3)、波导管及吸收微波的引波体(2)，所述磁控管(3)安装在所述波导管上，所述波导管安装在所述炉壳(5)上，所述引波体(2)由碳化硅与刚玉莫来石组成，且安装在所述炉体内，所述引波体(2)形成引波体加热腔，艺术陶瓷(1)位于所述引波体加热腔内，所述升降装置(9)安装在所述载物平台(7)的下方，所述升降装置(9)的升降端安装在所述载物平台(7)上，并且引波体(2)和波导管在同一水平面上的安装个数由下至上依次递减。

2.根据权利要求1所述的艺术陶瓷微波烧结炉，其特征在于，所述升降装置(9)为液压剪叉式升降装置。

3.根据权利要求1所述的艺术陶瓷微波烧结炉，其特征在于，所述升降装置(9)为伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩端安装在所述载物平台(7)的下表面上。

4.根据权利要求1所述的艺术陶瓷微波烧结炉，其特征在于，所述物料旋转装置包括驱动电机(10)及由所述驱动电机(10)带动且用于带动所述载物平台(7)旋转的减速机。

5.根据权利要求1所述的艺术陶瓷微波烧结炉，其特征在于，所述引波体(2)为引波筒体，所述引波筒体的筒体壁与所述载物平台(7)的上表面垂直。

6.根据权利要求1所述的艺术陶瓷微波烧结炉，其特征在于，所述引波体(2)安装在所述载物平台(7)上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的艺术陶瓷微波烧结炉，其特征在于，所述炉衬(6)由硅酸铝纤维棉制成。