CN106918231A - 一种具有超声功能的烧结电阻炉 - Google Patents

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李艳敏
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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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Abstract

本发明提供了一种具有超声功能的烧结电阻炉，包括炉体、加热体、载物台、吸气机构、超声机构与控制器，炉体内设有加热体，载物台为上面开口的长方体，并设于炉体中间，载物台底面的上表面与侧壁的内表面设有出气孔，载物台底面的上表面设有支架，载物台上方设有吸气机构，载物台为中空结构，底面的下表面或侧壁设有入气孔，入气孔连接进气管，进气管另一端穿出炉体并设有阀门；超声换能器连接超声发生器与变幅杆，变幅杆连接载物台底面的下表面；控制器连接加热体、吸气机构、阀门与超声发生器。本发明的有益效果是：使不同晶粒协调生长；促进材料生成烧结温度范围内稳定的物相；烧结体致密度高、孔隙率低；抑制晶格畸变；适应性广；⑥温度变化加快。

Description

一种具有超声功能的烧结电阻炉
技术领域
本发明属于电阻烧结炉领域，尤其是涉及一种具有超声功能的烧结电阻炉。
背景技术
材料在烧结过程中形成独有的晶型结构、颗粒尺寸、形貌以及位错、缺陷等物理和化学特征，从而使材料具备特定的性能，因此，烧结是陶瓷等无机材料制备工艺的核心环节。电阻烧结炉广泛应用于新材料的研制和生产中，利用加热体的热辐射及空气等介质的热传导加热物体的。
陶瓷在不同的烧结温度变化方式中产生的晶粒粒径、孔隙率、物象纯度、晶格畸变数量等均不同，而烧结温度附近的非均匀、温度快速变化的烧结方式有助于实现超细晶粒、低孔隙率、特定的晶界或者适量的晶格畸变的微观结构。另外普通电阻烧结炉中通入低温气体可以很快降低烧结温度，超声振动有助于物体的升温。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种具有超声功能的烧结电阻炉，将气氛与超声结合实现烧结温度附近的非均匀与烧结温度的快速变化。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种具有超声功能的烧结电阻炉，包括炉体、加热体、载物台、吸气机构、超声机构与控制器，所述炉体内设有加热体，所述载物台为上面开口的长方体，并设于炉体中间，载物台底面的上表面与载物台侧壁的内表面设有若干出气孔，载物台底面的上表面设有若干支架，载物台上方设有连通炉体外的吸气机构，载物台为中空结构，载物台底面的下表面或侧壁设有入气孔，所述入气孔连接进气管，所述进气管另一端穿出炉体，并设有阀门；
所述超声发生器连接超声换能器，所述超声换能器连接变幅杆，所述变幅杆穿过炉体底面连接载物台底面的下表面；
所述控制器连接加热体、吸气机构、阀门与超声发生器，所述控制器包括控制模块、时间模块、输出模块与处理模块，所述控制模块连接时间模块与输出模块，所述输出模块连接加热体、吸气机构、阀门与超声发生器。
进一步，所述吸气机构设有集气罩。
进一步，所述集气罩设于载物台的正上方，并大于载物台。
进一步，所述载物台包括矩形底面以及与底面相连的侧面。
进一步，所述气孔设于载物台底面的下表面。
进一步，所述超声发生器的震动频率为25-45HZ。
进一步，所述输出模块包括超声单元与气氛单元，所述时间模块包括超声时间单元与气氛时间单元，所述超声时间单元连接超声单元，所述气氛时间单元连接气氛单元。
进一步，所述阀门为电动阀门。
进一步，所述加热体设于载物台左右两侧。
进一步，所述变幅杆连接载物台底部的等中心。
相对于现有技术，本发明所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉具有以下优势：
通过控制器控制超声机构产生超声，加快温度的上升与受热的均匀性，通过气氛加快温度下降的速度，从而实现了①单相晶粒持续长大，使不同晶粒协调生长；②在烧结温度附近的快速温度变化加速破坏原有物相结构，促进材料生成烧结温度范围内稳定的物相；③烧结体致密度高、孔隙率低；④抑制晶格畸变；⑤适应性广；⑥温度变化加快，进而减少了烧结反应时间。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉载物台俯视图；
图3为本发明实施例所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉载物台侧壁内表面示意图；
图4为本发明实施例所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉载物台的俯视图。
附图标记说明：
1-炉体；11-加热体；12-载物台，121-出气孔；122-支架；123-入气孔；21-集气罩；22-排气管；31-超声发生器；32-换能器；33-变幅杆；41-进气管；42-阀门；5-控制器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-4所示，一种具有超声功能的烧结电阻炉，包括炉体1、加热体11、载物台12、吸气机构、超声机构与控制器5，所述炉体1内设有加热体11，所述载物台12为上面开口的长方体，并设于炉体1中间，载物台12底面的上表面与载物台12侧壁的内表面设有若干出气孔121，载物台12底面的上表面设有若干支架122，载物台12上方设有连通炉体1外的吸气机构，载物台12为中空结构，载物台12底面的下表面或侧壁设有入气孔123，所述入气孔123连接进气管41，所述进气管41另一端穿出炉体1，并设有阀门42；
所述超声发生器31连接超声换能器32，所述超声换能器32连接变幅杆33，所述变幅杆33穿过炉体1底面连接载物台12底面的下表面；
所述控制器5连接加热体11、吸气机构、阀门与超声发生器31，所述控制器5包括控制模块、时间模块、输出模块与处理模块，所述控制模块连接时间模块与输出模块，所述输出模块连接加热体11、吸气机构、阀门与超声发生器31。
所述吸气机构设有集气罩21。
所述集气罩21设于载物台12的正上方，并大于载物台12。
所述载物台12包括矩形底面以及与底面相连的侧面。
所述入气孔123设于载物台12底面的下表面。
所述超声发生器31的震动频率为20-30HZ。
所述输出模块包括超声单元与气氛单元，所述时间模块包括超声时间单元与气氛时间单元，所述超声时间单元连接超声单元，所述气氛时间单元连接气氛单元。
所述阀门42为电动阀门。
所述加热体11设于载物台12左右两侧。
所述变幅杆33连接载物台12底部的等中心。
如图2所示，载物台12底部的上表面设有若干出气孔121与支架122，如图3所示，侧壁的内表面设有若干出气孔121，出气孔121用于冷却气体的排放，支架122用于支撑待加热物体；如图4所示，载物台12底面的下表面设有入气孔123，入气孔123设于载物台12底部中心的一侧。
工作过程：
将待加热物体置于载物台12的支架122上，通过控制器5设置加热与冷却的交换时间间隔，先开启吸气机构，然后开启加热机构与超声机构，加热体11释放热量对物体进行加热，同时超声发生器31产生电信号，通过换能器32转换成超声振动，并由变幅杆33将振动传递至载物台12，载物台12通过支架122将振动传递至加热物体，加热到达一定时间后，控制器5自动切换至气氛模式，超声机构与加热体11停止工作，控制器5打开电动阀门42，冷却气体通过入气孔123进入载物台12，然后通过出气孔121进入炉体1内对载物台12上的加热物体进行加热，吸气机构将载物台12上方的气体吸走，防止冷却气体带走过多热量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：包括炉体(1)、加热体(11)、载物台(12)、吸气机构、超声机构与控制器(5)，所述炉体(1)内设有加热体(11)，所述载物台(12)为上面开口的长方体，并设于炉体(1)中间，载物台(12)底面的上表面与载物台(12)侧壁的内表面设有若干出气孔(121)，载物台(12)底面的上表面设有若干支架(122)，载物台(12)上方设有连通炉体(1)外的吸气机构，载物台(12)为中空结构，载物台(12)底面的下表面或侧壁设有入气孔(123)，所述入气孔(123)连接进气管(41)，所述进气管(41)另一端穿出炉体(1)，并设有阀门(42)；
所述超声发生器(31)连接超声换能器(32)，所述超声换能器(32)连接变幅杆(33)，所述变幅杆(33)穿过炉体(1)底面连接载物台(12)底面的下表面；
所述控制器(5)连接加热体(11)、吸气机构、阀门(42)与超声发生器(31)，所述控制器(5)包括控制模块、时间模块、输出模块与处理模块，所述控制模块连接时间模块与输出模块，所述输出模块连接加热体(11)、吸气机构、阀门(42)与超声发生器(31)。
2.根据权利要求1所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述吸气机构设有集气罩(21)。
3.根据权利要求2所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述集气罩(21)设于载物台(12)的正上方，并大于载物台(12)。
4.根据权利要求3所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述载物台(12)包括矩形底面以及与底面相连的侧面。
5.根据权利要求1所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述入气孔(123)设于载物台(12)底面的下表面。
6.根据权利要求5所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述超声发生器(31)的震动频率为25-45HZ。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述输出模块包括超声单元与气氛单元，所述时间模块包括超声时间单元与气氛时间单元，所述超声时间单元连接超声单元，所述气氛时间单元连接气氛单元。
8.根据权利要求7所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述阀门(42)为电动阀门(42)。
9.根据权利要求8所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述加热体(11)设于载物台(12)左右两侧。
10.根据权利要求9所述的一种具有超声功能的烧结电阻炉，其特征在于：所述变幅杆(33)连接载物台(12)底部的等中心。
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