CN115106144A - 一种坩埚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及坩埚，更具体的说是一种坩埚，包括坩埚和设置在坩埚底部的凹槽Ⅰ，凹槽Ⅰ内设置有多个凹槽Ⅱ，一种坩埚加工装置，包括装置支架，装置支架上转动连接有丝杆，装置支架上滑动连接有模具机构，模具机构通过螺纹连接在丝杆上，装置支架上固定连接有注料机构，装置支架上固定连接有成型机构；可以高效吸收热量和快速散去热量，完成快速加热和冷却。

Description

一种坩埚

技术领域

本发明涉及坩埚，更具体地说是一种坩埚。

背景技术

坩埚是实验室中使用的一种杯状器皿，用来对固体进行高温加热，现有技术中的坩埚生产原料，可概括为三大类型，一是结晶质的天然石墨，二是可塑性的耐火黏土，三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料；由于在使用坩埚进行制备的过程中，需要快速准确的进行温度上的控制，现有技术中的坩埚不能快速有效的吸收热量进行加热，也不能在降温时快速散热。

发明内容

本发明的目的是提供一种坩埚，可以高效吸收热量和快速散去热量，完成快速加热和冷却。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种坩埚，包括坩埚和设置在坩埚底部的凹槽Ⅰ，凹槽Ⅰ内设置有多个凹槽Ⅱ；

一种坩埚加工装置，包括装置支架，装置支架上转动连接有丝杆，装置支架上固定连接有驱动丝杆进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，装置支架上滑动连接有模具机构，模具机构通过螺纹连接在丝杆上，装置支架上固定连接有注料机构，装置支架上固定连接有成型机构；

模具机构包括滑动块、转动支架、锁紧钉子、成型模具、底部推板、凸起和凸点，滑动块滑动连接在装置支架上，滑动块通过螺纹连接在丝杆上，滑动块上转动连接有转动支架，滑动块上固定连接有驱动转动支架进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机，转动支架上通过螺纹连接有多个锁紧钉，多个锁紧钉之间设置有成型模具，成型模具的底部放置有底部推板，底部推板上固定连接有凸起，凸起上设置有多个凸点；

注料机构包括第一伸缩机构、升降支架Ⅰ、注料管道、连接管道、螺旋轴、第二伸缩机构、切割片和加压管道Ⅰ，第一伸缩机构固定连接在装置支架上，第一伸缩机构的伸缩端上固定连接有升降支架Ⅰ，升降支架Ⅰ上固定连接有注料管道，注料管道上固定连接有连接管道，注料管道上转动连接有螺旋轴，注料管道上固定连接有驱动螺旋轴进行转动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机，注料管道上固定连接有第二伸缩机构，第二伸缩机构的伸缩端上固定连接有切割片，切割片滑动连接在注料管道的内部，注料管道上固定连接有加压管道Ⅰ，注料管道的底部设置有弹性弧板；

成型机构包括第三伸缩机构、升降支架Ⅱ、转动盘、挤压模具、加压管道Ⅱ、转环和膨胀腔，第三伸缩机构固定连接在装置支架上，第三伸缩机构的伸缩端上固定连接有升降支架Ⅱ，升降支架Ⅱ上转动连接有转动盘，升降支架Ⅱ上固定连接有驱动转动盘进行转动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机，转动盘上固定连接有加压管道Ⅱ，加压管道Ⅱ的底部固定连接有挤压模具，加压管道Ⅱ的顶部转动连接有转环，挤压模具上固定连接有膨胀腔，膨胀腔和加压管道Ⅱ连通。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的坩埚结构示意图；

图2是本发明的坩埚剖视图结构示意图；

图3是本发明的坩埚结构示意图；

图4是本发明的坩埚加工装置结构示意图；

图5是本发明的装置支架和丝杆连接结构示意图；

图6是本发明的模具机构结构示意图；

图7是本发明的模具机构剖视图结构示意图；

图8是本发明的注料机构结构示意图；

图9是本发明的注料机构剖视图结构示意图；

图10是本发明的成型机构结构示意图；

图11是本发明的成型机构剖视图结构示意图。

图中：坩埚11；凹槽Ⅰ12；凹槽Ⅱ13；装置支架21；丝杆22；模具机构30；滑动块31；转动支架32；锁紧钉33；成型模具34；底部推板35；凸起36；凸点37；注料机构40；第一伸缩机构41；升降支架Ⅰ42；注料管道43；连接管道44；螺旋轴45；第二伸缩机构46；切割片47；加压管道Ⅰ48；弹性弧板49；成型机构50；第三伸缩机构51；升降支架Ⅱ52；转动盘53；挤压模具54；加压管道Ⅱ55；转环56；膨胀腔57。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1至3所示，为了解决“如何高效吸收热量和快速散去热量，完成快速加热和冷却”这一技术问题，下面对一种坩埚的结构和功能进行详细的说明；

一种坩埚，包括坩埚11和设置在坩埚11底部的凹槽Ⅰ12，凹槽Ⅰ12内设置有多个凹槽Ⅱ13；

使用时，将需要进行加热的原料放置在坩埚11的内部，对坩埚11的底部进行加热，由于坩埚11的底部设置有凹槽Ⅰ12，凹槽Ⅰ12为内凹的结构，凹槽Ⅰ12可以有效的收集热量，防止热量的流失，进而保证坩埚11可以快速受热升温；

进一步的，如图3所示，凹槽Ⅰ12内设置有多个凹槽Ⅱ13，多个凹槽Ⅱ13可以进一步锁紧热量，防止热量流失，进而保证坩埚11可以快速受热升温，同时在加热完成后，散热冷却的过程中，由于凹槽Ⅰ12和多个凹槽Ⅱ13增加了坩埚11底部的面积，可以进行快速散热，进而完成磷化铟单晶在制备过程中的快速温度控制，完成快速加热和冷却；

由于坩埚的底部形状比较特殊，因此设计一种坩埚加工装置用于对坩埚进行加工，下面对一种坩埚加工装置的结构和功能进行详细的说明；

一种坩埚加工装置，包括装置支架21，装置支架21上转动连接有丝杆22，装置支架21上固定连接有驱动丝杆22进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，装置支架21上滑动连接有模具机构30，模具机构30通过螺纹连接在丝杆22上，装置支架21上固定连接有注料机构40，装置支架21上固定连接有成型机构50；

如图4所示，通过丝杆22驱动模具机构30进行横向运动，进而使得模具机构30在装置支架21上进行滑动，模具机构30先运动到注料机构40的下侧，注料机构40将一定量的坩埚加工原料，如耐火黏土，将坩埚加工原料喷入到模具机构30内，然后模具机构30运动到成型机构50的下侧，成型机构50下压，成型机构50和模具机构30闭合，完成坩埚外形的加工；

如图5至11所示，下面对模具机构30、注料机构40和成型机构50的结构和功能进行详细的说明；

模具机构30包括滑动块31、转动支架32、锁紧钉子33、成型模具34、底部推板35、凸起36和凸点37，滑动块31滑动连接在装置支架21上，滑动块31通过螺纹连接在丝杆22上，滑动块31上转动连接有转动支架32，滑动块31上固定连接有驱动转动支架32进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机，转动支架32上通过螺纹连接有多个锁紧钉33，多个锁紧钉33之间设置有成型模具34，成型模具34的底部放置有底部推板35，底部推板35上固定连接有凸起36，凸起36上设置有多个凸点37；

注料机构40包括第一伸缩机构41、升降支架Ⅰ42、注料管道43、连接管道44、螺旋轴45、第二伸缩机构46、切割片47和加压管道Ⅰ48，第一伸缩机构41固定连接在装置支架21上，第一伸缩机构41的伸缩端上固定连接有升降支架Ⅰ42，升降支架Ⅰ42上固定连接有注料管道43，注料管道43上固定连接有连接管道44，注料管道43上转动连接有螺旋轴45，注料管道43上固定连接有驱动螺旋轴45进行转动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机，注料管道43上固定连接有第二伸缩机构46，第二伸缩机构46的伸缩端上固定连接有切割片47，切割片47滑动连接在注料管道43的内部，注料管道43上固定连接有加压管道Ⅰ48，注料管道43的底部设置有弹性弧板49；

成型机构50包括第三伸缩机构51、升降支架Ⅱ52、转动盘53、挤压模具54、加压管道Ⅱ55、转环56和膨胀腔57，第三伸缩机构51固定连接在装置支架21上，第三伸缩机构51的伸缩端上固定连接有升降支架Ⅱ52，升降支架Ⅱ52上转动连接有转动盘53，升降支架Ⅱ52上固定连接有驱动转动盘53进行转动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机，转动盘53上固定连接有加压管道Ⅱ55，加压管道Ⅱ55的底部固定连接有挤压模具54，加压管道Ⅱ55的顶部转动连接有转环56，挤压模具54上固定连接有膨胀腔57，膨胀腔57和加压管道Ⅱ55连通；

使用时，根据不同的使用需求，将不同大小的成型模具34放置在多个锁紧钉33之间，成型模具34可以根据不同的使用需求，设置成不同的型号，转动锁紧钉33，锁紧钉33转动时通过螺纹进行运动，多个锁紧钉33相互靠近，对成型模具34进行定位；

成型模具34安装完成后，启动动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ的输出轴开始转动，动力机构Ⅰ的输出轴带动丝杆22进行转动，丝杆22转动时通过螺纹带动滑动块31进行运动，使得滑动块31在装置支架21上进行滑动，滑动块31带动转动支架32进行运动，转动支架32带动成型模具34进行运动，使得成型模具34运动到弹性弧板49的下端；

预先将耐火黏土不断的通入到连接管道44内，启动第二伸缩机构46，第二伸缩机构46可以是液压缸或者电动推杆，第二伸缩机构46的伸缩端带动切割片47进行运动，切割片47对注料管道43的中部进行封闭，启动动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ的输出轴开始转动，动力机构Ⅲ的输出轴带动螺旋轴45进行转动，螺旋轴45转动时和耐火黏土接触，进而推动耐火黏土不断的向下进行运动，由于切割片47对注料管道43的中部封闭，因此耐火黏土不断的累积在注料管道43的内部，由于注料管道43内部的限位，耐火黏土变为规则的圆柱形状，当需要有原料流出时，启动第二伸缩机构46，第二伸缩机构46的伸缩端进行运动，第二伸缩机构46的伸缩端带动切割片47进行运动，切割片47不再对注料管道43进行分隔，进而耐火黏土不断的通过切割片47，由于耐火黏土时规则的形状，因此可以准确的使用需求，控制耐火黏土排出的量，进而满足不同的使用需求；

当耐火黏土排出一定的量后，启动第二伸缩机构46，第二伸缩机构46的伸缩端带动切割片47进行运动，切割片47对柱状的耐火黏土进行切割，耐火黏土落下到弹性弧板49上；

如图9所示，弹性弧板49的内部向上卷起一部分，弹性弧板49对切割下来的耐火黏土进行支撑，当成型模具34运动到弹性弧板49的下侧后，通过加压管道Ⅰ48不断的向注料管道43内进行加压，加压管道Ⅰ48将空气打入到注料管道43内，注料管道43内压强增加，进而耐火黏土受到压力的作用产生向下进行运动的趋势，当耐火黏土受到的压力达到一定的程度后，耐火黏土推动弹性弧板49一瞬间发生形变，耐火黏土在压力的作用下快速喷出到成型模具34内；

由于成型模具34的底部放置有底部推板35，底部推板35上设置有凸起36，凸起36上设置有多个凸点37，这样冲击喷入的方式，可以保证耐火黏土快速贴合在凸起36和多个凸点37上，保证坩埚11成型后，凹槽Ⅰ12和多个凹槽Ⅱ13的形状；

当耐火黏土喷入到成型模具34内后，启动动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ的输出轴带动丝杆22进行转动，丝杆22带动成型模具34进行运动，成型模具34运动到挤压模具54的下侧；

启动第三伸缩机构51，第三伸缩机构51可以是液压缸或者电动推杆，第三伸缩机构51的伸缩端带动挤压模具54向下进行运动，挤压模具54进入到成型模具34内，对耐火黏土进行挤压成型；

进一步的，启动动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ的输出轴开始转动，动力机构Ⅳ的输出轴带动转动盘53进行转动，转动盘53带动挤压模具54进行转动，进而保证挤压模具54对耐火黏土的挤压；

进一步的，预先将气压管道连接在转环56上，气压管道上连接有气泵，进而将气体不断的通入到加压管道Ⅱ55内，加压管道Ⅱ55和膨胀腔57连通，膨胀腔57受到气体压力的作用膨胀，进而完成耐火黏土的成型。

Claims (10)

1.一种坩埚，包括坩埚(11)，其特征在于：所述坩埚(11)的底部设置有凹槽Ⅰ(12)，凹槽Ⅰ(12)内设置有多个凹槽Ⅱ(13)。

2.根据权利要求1所述的一种坩埚，其特征在于：该坩埚使用一种坩埚加工装置加工，该装置包括装置支架(21)，装置支架(21)上转动连接有丝杆(22)，装置支架(21)上滑动连接有模具机构(30)，模具机构(30)通过螺纹连接在丝杆(22)上，装置支架(21)上固定连接有注料机构(40)，装置支架(21)上固定连接有成型机构(50)。

3.根据权利要求2所述的一种坩埚，其特征在于：所述模具机构(30)包括滑动块(31)，滑动块(31)滑动连接在装置支架(21)上，滑动块(31)通过螺纹连接在丝杆(22)上，滑动块(31)上转动连接有转动支架(32)，转动支架(32)上通过螺纹连接有多个锁紧钉(33)，多个锁紧钉(33)之间设置有成型模具(34)，成型模具(34)的底部放置有底部推板(35)。

4.根据权利要求3所述的一种坩埚，其特征在于：所述底部推板(35)上固定连接有凸起(36)，凸起(36)上设置有多个凸点(37)。

5.根据权利要求3所述的一种坩埚，其特征在于：所述注料机构(40)包括第一伸缩机构(41)，第一伸缩机构(41)固定连接在装置支架(21)上，第一伸缩机构(41)的伸缩端上固定连接有升降支架Ⅰ(42)，升降支架Ⅰ(42)上固定连接有注料管道(43)。

6.根据权利要求5所述的一种坩埚，其特征在于：所述注料管道(43)上固定连接有连接管道(44)，注料管道(43)上转动连接有螺旋轴(45)，注料管道(43)上固定连接有第二伸缩机构(46)，第二伸缩机构(46)的伸缩端上固定连接有切割片(47)，切割片(47)滑动连接在注料管道(43)的内部。

7.根据权利要求6所述的一种坩埚，其特征在于：所述注料管道(43)上固定连接有加压管道Ⅰ(48)，注料管道(43)的底部设置有弹性弧板(49)。

8.根据权利要求7所述的一种坩埚，其特征在于：所述成型机构(50)包括第三伸缩机构(51)，第三伸缩机构(51)固定连接在装置支架(21)上，第三伸缩机构(51)的伸缩端上固定连接有升降支架Ⅱ(52)，升降支架Ⅱ(52)上转动连接有转动盘(53)，转动盘(53)上固定连接有加压管道Ⅱ(55)，加压管道Ⅱ(55)的底部固定连接有挤压模具(54)。

9.根据权利要求8所述的一种坩埚，其特征在于：所述挤压模具(54)上固定连接有膨胀腔(57)，膨胀腔(57)和加压管道Ⅱ(55)连通。

10.根据权利要求8所述的一种坩埚，其特征在于：所述加压管道Ⅱ(55)的顶部转动连接有转环(56)。

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