CN107062891A - 一种振荡热压烧结炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种振荡热压烧结炉，涉及高性能陶瓷和粉末冶金材料制备领域，特别是应用热压烧结法的设备。该振荡热压烧结炉包括炉体和液压机构，在炉体的内部还设置有上水冷压头、上石墨压头、下水冷压头和下石墨压头；液压机构包括上油压机和下油压机，上油压机与上水冷压头连接，下油压机与下水冷压头连接；在上水冷压头的顶部和下水冷压头的底部分别设置电磁谐振施压装置，所述电磁谐振施压装置能够在热压烧结的同时调节振动频率、振动幅度和压力。本发明提供一种振荡热压烧结炉通过实现双向加压方式，从而能够实现高频的振动幅度/压力，减少了烧结时间，降低了耗能，使制品致密度更加均匀；并且能够及时发现系统故障，保障安全生产。

Description

一种振荡热压烧结炉
技术领域：
本发明涉及高性能陶瓷和粉末冶金材料制备领域，特别是应用热压烧结法的设备，具体地是一种振荡热压烧结炉。
背景技术：
由于高性能陶瓷和粉末冶金材料有明显不同于传统材料的独特性质，例如强度高、硬度高、耐腐蚀等，以及在航空航天、轨道交通和军事工业等领域具有重要的应用价值，使得世界各国科学家对其产生了广泛关注。其中，热压烧结法在高性能陶瓷和粉末冶金材料制备领域中被广泛使用且具有重要地位。热压烧结法是指在烧结炉中，将热压成型和高温烧结结合在一起，从而提高粉体致密度，减少空隙并、提高材料性能。但是目前使用的热压烧结法多采用单一加压的方式，例如中国专利CN204975335U公开了一种热压上行平稳的热压烧结炉，其包括热压机架、设于热压机架下部的热压工作台、设于热压工作台上的热压上行装置以及设于热压机架上部对应热压上行装置设置的加热桶，热压机架上位于加热桶的内部还设有热压上顶板，热压上行装置包括热压油缸、沙盘、油缸头座及压头板；中国专利CN106524769A公开了一种单向热压烧结炉，包括上压头、炉体，炉体的顶部设有炉盖，炉体的底部设有炉底，炉盖的一侧安装有炉盖升降机构，在管道的末端连接有真空装置；在炉体的内部设有保温桶和托板；在保温桶内安装有发热体，发热体通过导线电性连接有电极；压机内部设有油缸；油缸的顶部连接有下压头，油缸的底部连接有液压框架；这些单一加压的方式存在烧结时间长、耗能大、制品致密度不均匀等缺陷，从而影响产品性能。而如果使用目前常用的热压烧结法来进一步提高制品致密度，必须提高烧结温度或烧结压力，这样会导致更多能源的消耗，增加生产成本。虽然有试图通过机械或液压振动的方式解决此问题的方案，但仍然无法实现高频的振动幅度/压力，而且也使得结构变得复杂，易于发生故障。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的热压烧结炉存在烧结时间长、耗能大、制品致密度不均匀、无法实现高频的振动幅度/压力以及易于发生故障等缺陷，提供一种振荡热压烧结炉。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种振荡热压烧结炉，包括炉体和液压机构，炉体的顶部设置有上炉盖，炉体的底部设置有下炉盖，在炉体的内部还设置有上水冷压头、上石墨压头、下水冷压头和下石墨压头，上水冷压头和下水冷压头位于炉体的两端且相对设置，上石墨压头位于上水冷压头的正下方且与上水冷压头连接，下石墨压头位于下水冷压头的正上方且与下水冷压头连接；液压机构包括上油压机和下油压机，上油压机与上水冷压头连接并带动上水冷压头贯穿上炉盖上、下运动，下油压机与下水冷压头连接并带动下水冷压头贯穿下炉盖上、下运动；其特征在于：在上水冷压头的顶部和下水冷压头的底部分别设置电磁谐振施压装置，所述电磁谐振施压装置能够在热压烧结的同时调节振动频率、振动幅度和压力。
优选地，所述电磁谐振施压装置调节的振动频率范围为0～200Hz。
优选地，所述振荡热压烧结炉还包括冷却水循环系统，所述冷却水循环系统包括进出总水管、真空泵、上进出水管、中进出水管和下进出水管，上进出水管、中进出水管和下进出水管分别与进出总水管连通，进出总水管和真空泵连通。
更优选地，所述冷却水循环系统还包括空水报警装置。
更优选地，所述冷却水循环系统还包括排气压力表和真空压力表。
优选地，所述振荡热压烧结炉还包括电控系统，所述电控系统包括变压器、控制柜、铜电排、进线体和电极，电极设置在炉体的内部。
优选地，所述振荡热压烧结炉还设置有气控系统，所述气控系统能够抽真空并充填保护气体，所述保护气体为氩气或氮气。
优选地，在上炉盖的上方设置有上位移测量，上位移测量能够实时测量上水冷压头上、下运动的距离，在下炉盖的下方设置有下位移测量，下位移测量能够实时测量下水冷压头上、下运动的距离。
优选地，在所述炉体的内部还设置有上屏蔽、侧屏蔽和下屏蔽，侧屏蔽位于上屏蔽和下屏蔽之间，上屏蔽位于上炉盖的下方，下屏蔽位于下炉盖的上方，上屏蔽、侧屏蔽和下屏蔽形成容纳空间
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明所述的一种振荡热压烧结炉，通过实现双向加压方式，从而能够实现高频的振动幅度/压力，减少了烧结时间，降低了耗能，使制品致密度更加均匀；并且能够及时发现系统故障，保障安全生产。
附图说明：
图1为本发明所述的一种振荡热压烧结炉的结构示意图；
图2为本发明所述的一种振荡热压烧结炉的局部剖视示意图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种振荡热压烧结炉，包括炉体1和液压机构2；炉体1安装在联合机架9上；炉体1的顶部设置有上炉盖11，炉体的底部设置有下炉盖12，在炉体1的内部还设置有上水冷压头13、上石墨压头14、下水冷压头15和下石墨压头16，上水冷压头13和下水冷压头15位于炉体1的两端且相对设置，上石墨压头14位于上水冷压头13的正下方且与上水冷压头13连接，下石墨压头16位于下水冷压头15的正上方且与下水冷压头15连接；液压机构2包括上油压机21和下油压机22，上油压机21与上水冷压头13连接并带动上水冷压头13贯穿上炉盖11上、下运动，下油压机22与下水冷压头15连接并带动下水冷压头15贯穿下炉盖12上、下运动；在上水冷压头13的顶部和下水冷压头15的底部分别设置电磁谐振施压装置3，所述电磁谐振施压装置3能够在热压烧结的同时调节振动频率、振动幅度和压力。这样以来，通过所述电磁谐振施压装置3实现双向加压方式，从而能够实现高频的振动幅度/压力，减少了烧结时间，降低了耗能，使制品致密度更加均匀；优选地，本发明为了更好地热压烧结和得到质量更好的制品，设置所述电磁谐振施压装置3调节的振动频率范围为0～200Hz。其中，在联合机架9上还安装有红外固定架100，用于设置各种红外传感器。
在图1中，本发明所述的振荡热压烧结炉还包括冷却水循环系统4，所述冷却水循环系统4包括进出总水管41、真空泵42、上进出水管43、中进出水管44和下进出水管45，上进出水管43、中进出水管44和下进出水管45分别与进出总水管41连通，进出总水管41和真空泵42连通。优选地，所述冷却水循环系统4还包括空水报警装置46，用于实时监测冷却水循环系统4中是否存在冷却水，一旦没有冷却水立即报警。同时，所述冷却水循环系统4还包括排气压力表和真空压力表(未示出)，能够实时检测所述冷却水循环系统4的排气压力和真空压力，便于及时发现系统故障，保障安全生产。
在图1和图2中，本发明所述的振荡热压烧结炉还包括电控系统6，所述电控系统6包括变压器61、控制柜62、铜电排63、进线体64和电极65，变压器61和控制柜62安装在后架5上，电极65设置在炉体1的内部。其中，所述的振荡热压烧结炉还可以设置有气控系统(未示出)，所述气控系统能够抽真空并充填保护气体，所述保护气体为氩气或氮气。
在图2中，在上炉盖11的上方设置有上位移测量17，上位移测量17能够实时测量上水冷压头13上、下运动的距离，在下炉盖12的下方设置有下位移测量18，下位移测量18能够实时测量下水冷压头15上、下运动的距离。同时，在炉体1的外侧还设置有开盖机构19，用于打开上炉盖11和下炉盖12。
在图2中，在所述炉体1的内部还设置有上屏蔽71、侧屏蔽72和下屏蔽73，侧屏蔽72位于上屏蔽71和下屏蔽73之间，上屏蔽71位于上炉盖11的下方，下屏蔽73位于下炉盖12的上方，上屏蔽71、侧屏蔽72和下屏蔽73形成容纳空间。同时，在炉体1的内部且位于上石墨压头14和下石墨压头16之间设置有石墨模具8和石墨套81，石墨套81套设在石墨模具8的外侧，石墨模具8和石墨套81位于所述容纳空间内。

Claims (9)

1.一种振荡热压烧结炉，包括炉体和液压机构，炉体的顶部设置有上炉盖，炉体的底部设置有下炉盖，在炉体的内部还设置有上水冷压头、上石墨压头、下水冷压头和下石墨压头，上水冷压头和下水冷压头位于炉体的两端且相对设置，上石墨压头位于上水冷压头的正下方且与上水冷压头连接，下石墨压头位于下水冷压头的正上方且与下水冷压头连接；液压机构包括上油压机和下油压机，上油压机与上水冷压头连接并带动上水冷压头贯穿上炉盖上、下运动，下油压机与下水冷压头连接并带动下水冷压头贯穿下炉盖上、下运动；其特征在于：在上水冷压头的顶部和下水冷压头的底部分别设置电磁谐振施压装置，所述电磁谐振施压装置能够在热压烧结的同时调节振动频率、振动幅度和压力。
2.根据权利要求1所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：所述电磁谐振施压装置调节的振动频率范围为0～200Hz。
3.根据权利要求1所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：所述振荡热压烧结炉还包括冷却水循环系统，所述冷却水循环系统包括进出总水管、真空泵、上进出水管、中进出水管和下进出水管，上进出水管、中进出水管和下进出水管分别与进出总水管连通，进出总水管和真空泵连通。
4.根据权利要求3所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：所述冷却水循环系统还包括空水报警装置。
5.根据权利要求3所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：所述冷却水循环系统还包括排气压力表和真空压力表。
6.根据权利要求1所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：所述振荡热压烧结炉还包括电控系统，所述电控系统包括变压器、控制柜、铜电排、进线体和电极，电极设置在炉体的内部。
7.根据权利要求1所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：所述振荡热压烧结炉还设置有气控系统，所述气控系统能够抽真空并充填保护气体，所述保护气体为氩气或氮气。
8.根据权利要求1所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：在上炉盖的上方设置有上位移测量，上位移测量能够实时测量上水冷压头上、下运动的距离，在下炉盖的下方设置有下位移测量，下位移测量能够实时测量下水冷压头上、下运动的距离。
9.根据权利要求1所述的振荡热压烧结炉，其特征在于：在所述炉体的内部还设置有上屏蔽、侧屏蔽和下屏蔽，侧屏蔽位于上屏蔽和下屏蔽之间，上屏蔽位于上炉盖的下方，下屏蔽位于下炉盖的上方，上屏蔽、侧屏蔽和下屏蔽形成容纳空间。
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