CN208567495U - 一种高温真空碳化硅烧结炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温真空碳化硅烧结炉，包括炉体、炉盖、真空泵及冷却装置，所述炉体包括由内向外依次设置的截面为方形的烧结腔、设置在烧结腔腔壁上的第一电阻件、设置在电阻件外的隔热套及设置在隔热套外侧的圆筒形的保护套，所述烧结腔内设置有将烧结腔均分为两个子腔室的第二电阻件，所述第二电阻件与烧结腔固定连接，第二电阻件及第一电阻件分别连接有第一电极及第二电极，所述第一电极及第二电极均连接有变压器。本实用新型提供的烧结炉能对热量进行更为充分的利用，并且提升生产效率，降低生产成本。

Description

一种高温真空碳化硅烧结炉

技术领域

本实用新型涉及烧结炉技术领域，尤其是涉及一种高温真空碳化硅烧结炉。

背景技术

碳化硅陶瓷材料具有高温强度大、高温抗氧化性强、耐磨损性能好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高等优良特性，在汽车、机械化工、环境保护、空间技术、信息电子、能源等领域有着日益广泛的应用，已经成为一种在很多领域内不可或缺的结构陶瓷。在碳化硅陶瓷材料的生产过程中，烧结是一个十分重要的步骤，能使成型后的碳化硅材料胚体体积收缩、强度提高，具有优良的物理性能。

而现有的真空烧结炉在对碳化硅材料进行烧结时，加热装置均设置在炉体的四周，加热装置产生的热量只有一部分能逸散至炉体内，其他热量均朝着四周逸散，无法对热量进行充分利用；同时，热量传导速度慢，导致炉体内升温速度较低，从而使得烧结所需时间延长；另外，热量从四周朝着中间传递，使得陶瓷材料在加热时中间的组分受热效果较周边组分差，即陶瓷材料中间部分温度不能达到最适合的烧结温度，使得最终得到的陶瓷材料性能不均一，稳定性较差。

发明内容

本实用新型提供了一种高温真空碳化硅烧结炉，以解决现有的陶瓷碳化硅材料烧结时，热量逸散较多，无法得到充分利用的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案概述如下：

一种高温真空碳化硅烧结炉，包括炉体、炉盖、真空泵及冷却装置，所述炉体包括由内向外依次设置的截面为方形的烧结腔、设置在烧结腔腔壁上的第一电阻件、设置在第一电阻件外侧的隔热套及设置在隔热套外侧的圆筒形的保护套，所述烧结腔内设置有将烧结腔均分为两个子腔室的第二电阻件，所述第二电阻件与烧结腔固定连接，第二电阻件及第一电阻件分别连接有第一电极及第二电极，所述第一电极及第二电极均连接有变压器。

更进一步地，所述子腔室底部设置有支撑柱，所述支撑柱上设置有第三电阻件，所述第三电阻件连接有第三电极，所述第三电极与变压器电连接，所述第三电阻件上设置有托物架；利用第三电阻件从子腔室内对子腔室进行升温，使得子腔室内的温度更为均匀，从而对碳化硅材料的烧结更为均匀，制得的碳化硅材料性能更好；同时，也能进一步提高升温速率，使得烧结所需时间进一步缩短。

更进一步地，所述托物架上设均布有若干通孔；使得第三电阻件产生的热量更容易与碳化硅材料接触，避免因托物架的阻挡而使碳化硅材料底部不能得到较好的烧结。

更进一步地，所述炉盖上设置有保温垫；减少烧结时，烧结腔内的热量通过炉盖逸散的量。

更进一步地，所述炉盖与炉体之间设置有密封垫圈，增加炉盖与炉体之间的密封性，避免空气从炉盖与炉体的结合处进入炉体内，影响烧结效果。

更进一步地，所述冷却装置与炉体之间设置有过滤装置；冷却装置内的水含有部分杂质，若直接对炉体进行冷却，杂质可能会附着在炉体上，使得冷却效果变差，同时也会使热量更容易散失，而设置过滤装置则可在冷却装置中的水对炉体进行冷却前将水中的杂质进行过滤，使得杂质无法附着在炉体上，使得炉体的运行效果更好。

更进一步地，所述过滤装置内设置有可拆卸的过滤网；可定期将过滤网拆卸下来进行更换或清理，防止因过滤网损坏或者堵塞而对冷却效果造成影响。

更进一步地，所述过滤装置内壁上设置有若干与过滤装置内壁固定连接的安装块，所述安装块及过滤网上均设置有螺纹孔；将过滤网及安装块通过锁紧螺钉进行连接，使得过滤网的拆卸及安装都更为方便，且操作简单。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的高温真空碳化硅烧结炉在使用时，启动变压器为第一电极及第二电极设置合适的电流，从而使第一电阻件及第二电阻件将电能转化为热能为烧结腔升温，由于在烧结腔中间设置有第二电阻件，在进行烧结时，便可增加烧结炉工作时一次性可烧结的碳化硅量，且增加的第二电阻产生的热量只会在烧结腔内扩散，而不容易像外扩散，使得第二电阻件的热能利用率更高，相对于一般的烧结炉而言，以较小的投入成本，使得收益极大增加，具有良好的市场前景；同时，也能提高升温速度，缩短烧结所需时间。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型圈A结构放大示意图；

图中标记为：1-炉体，2-子腔室，3-第二电阻件，4-第一电阻件，5-隔热套，6-第三电阻件，7-托物架，8-通孔，9-支撑柱，10-内部连接柱，11-炉盖，12-真空泵，13-冷却装置，14-过滤装置，15-安装块，16-过滤网，17-保温垫，18-保护套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，一种高温真空碳化硅烧结炉，包括炉体1、与炉体1铰接的炉盖11、用于对炉体1进行抽真空的真空泵12及在烧结后用于为炉体1降温的冷却装置13，炉体1上设置有用于支撑炉体1的支撑架，冷却装置13与现有的烧结炉冷却方式设置相同，均是用水冷却；炉体1包括由内向外依次设置的截面为方形的烧结腔、设置在烧结腔腔壁上的第一电阻件4、设置在第一电阻件4外侧的隔热套5及设置在隔热套5外侧的圆筒形的保护套18，隔热套5与保护套18之间设置有用于固定烧结腔的内部连接柱10，且内部链接柱与保护套18及隔热套5固定连接，烧结腔内设置有将烧结腔均分为两个子腔室2的第二电阻件3，第二电阻件3套有能对第二电阻件3起到保护作用的传热良好的护套，第二电阻件3与烧结腔固定连接，第二电阻件3及第一电阻件4分别连接有第一电极及第二电极，第一电极及第二电极均连接有变压器，通过变压器度第一电机及第二电极的电流进行调节从而对第一电阻件4及第二电阻件3的发热效率进行控制，且第一电极与第一电阻件4及变压器的连接方式、第二电机与第二电阻件3及变压器的连接方式均为常规连接方式，不在此再进行赘述。

工作原理：在使用时，启动变压器为第一电极及第二电极设置合适的电流，从而使第一电阻件4及第二电阻件3将电能转化为热能为烧结腔升温，由于在烧结腔中间设置有第二电阻件3，在进行烧结时，便可增加烧结炉工作时一次性可烧结的碳化硅量，且增加的第二电阻产生的热量只会在烧结腔内扩散，而不容易像外扩散，使得第二电阻件3的热能利用率更高。

实施例2

本实施例所述的高温真空碳化硅烧结炉与实施例1所述的高温真空碳化硅烧结炉大致相同，其最大的不同之处在于，子腔室2底部设置有支撑柱9，支撑柱9上设置有第三电阻件6，第三电阻件6连接有第三电极，第三电极与变压器电连接，第三电阻件6上设置有托物架7；利用第三电阻件6从子腔室2内对子腔室2进行升温，使得子腔室2内的温度更为均匀，从而对碳化硅材料的烧结更为均匀，制得的碳化硅材料性能更好；同时，也能进一步提高升温速率，使得烧结所需时间进一步缩短。

进一步地，托物架7上设均布有若干通孔8；使得第三电阻件6产生的热量更容易与碳化硅材料接触，避免因托物架7的阻挡而使碳化硅材料底部不能得到较好的烧结。

实施例3

本实施例所述的高温真空碳化硅烧结炉与实施例2所述的高温真空碳化硅烧结炉大致相同，其最大的不同之处在于，炉盖11上设置有保温垫17；减少烧结时，烧结腔内的热量通过炉盖11逸散的量。

进一步地，炉盖11与炉体1之间设置有密封垫圈，增加炉盖11与炉体1之间的密封性，避免空气从炉盖11与炉体1的结合处进入炉体1内，影响烧结效果。

实施例4

请参见图2所示，本实施例所述的高温真空碳化硅烧结炉与实施例2所述的高温真空碳化硅烧结炉大致相同，其最大的不同之处在于，冷却装置13与炉体1之间设置有过滤装置14，冷却装置13内部设置有用于冷却装置13内冷却好的水送入过滤装置14的水泵，水能通过过滤装置进入炉体1对炉体1进行冷却，而水中的杂质则留在过滤装置14内，无法进入炉体内；冷却装置13内的水含有部分杂质，若直接对炉体1进行冷却，杂质可能会附着在炉体1上，使得冷却效果变差，同时也会使热量更容易散失，而设置过滤装置14则可在冷却装置13中的水对炉体1进行冷却前将水中的杂质进行过滤，使得杂质无法附着在炉体1上，使得炉体1的运行效果更好。

进一步地，过滤装置14内设置有可拆卸的过滤网16；可定期将过滤网16拆卸下来进行更换或清理，防止因过滤网16损坏或者堵塞而对冷却效果造成影响。

进一步地，过滤装置14内壁上设置有若干与过滤装置14内壁固定连接的安装块15，安装块15及过滤网16上均设置有螺纹孔；将过滤网16及安装块15通过锁紧螺钉进行连接，使得过滤网16的拆卸及安装都更为方便，且操作简单。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高温真空碳化硅烧结炉，包括炉体(1)、炉盖(11)、真空泵(12)及冷却装置(13)，其特征在于，所述炉体(1)包括由内向外依次设置的截面为方形的烧结腔、设置在烧结腔腔壁上的第一电阻件(4)、设置在第一电阻件(4)外侧的隔热套(5)及设置在隔热套(5)外侧的圆筒形的保护套(18)，所述烧结腔内设置有将烧结腔均分为两个子腔室(2)的第二电阻件(3)，所述第二电阻件(3)与烧结腔固定连接，第二电阻件(3)及第一电阻件(4)分别连接有第一电极及第二电极，所述第一电极及第二电极均连接有变压器。

2.如权利要求1所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述子腔室(2)底部设置有支撑柱(9)，所述支撑柱(9)上设置有第三电阻件(6)，所述第三电阻件(6)连接有第三电极，所述第三电极与变压器电连接，所述第三电阻件(6)上设置有托物架(7)。

3.如权利要求2所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述托物架(7)上设均布有若干通孔(8)。

4.如权利要求1所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述炉盖(11)上设置有保温垫(17)。

5.如权利要求4所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述炉盖(11)与炉体(1)之间设置有密封垫圈。

6.如权利要求1所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述冷却装置(13)与炉体(1)之间设置有过滤装置(14)。

7.如权利要求6所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述过滤装置(14)内设置有可拆卸的过滤网(16)。

8.如权利要求7所述的一种高温真空碳化硅烧结炉，其特征在于，所述过滤装置(14)内壁上设置有若干与过滤装置(14)内壁固定连接的安装块(15)，所述安装块(15)及过滤网(16)上均设置有螺纹孔。