一種微波真空通氣熱壓爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種微波真空通氣熱壓爐，屬于微波冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]真空燒結(jié)不僅可以使得試樣隔絕氧化氣氛或污染性氣體，也可降低物質(zhì)的飽和蒸汽壓，還可降低某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度，節(jié)省了能源。熱壓燒結(jié)可使燒結(jié)試樣成分組織均勻，致密度較高，性能較好。所以，空熱壓爐廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金、功能陶瓷、粉末冶金制品等的燒結(jié)。目前的真空熱壓爐主要是依靠對流或接觸型加熱，如中頻電源加熱，石墨加熱等。石墨加熱污染大，加熱效率低，且容易出現(xiàn)加熱管碎裂等情況，中頻電源加熱的時間比較長，成本比較高。
[0003]微波加熱可實現(xiàn)對試樣本身非接觸式快速加熱，相比于傳統(tǒng)真空爐接觸式熱傳導(dǎo)加熱來說熱效率和能源利用率更高，而且微波加熱過程中無須經(jīng)過熱傳導(dǎo)，因而沒有熱慣性，熱源可以瞬時被切斷和及時發(fā)熱，便于溫度的控制，也阻止了能源因發(fā)熱源本身攜帶造成浪費；再者，微波加熱為“體加熱”，相比于傳統(tǒng)真空爐加熱熱量從試樣外部逐漸向內(nèi)部梯度擴散加熱對試樣本身加熱均勻，可得組織結(jié)構(gòu)和性能較優(yōu)的燒結(jié)樣品。
[0004]因此結(jié)合微波、真空、熱壓燒結(jié)的優(yōu)勢開發(fā)出一種微波真空熱壓爐很有必要，可以燒結(jié)制備得到性能優(yōu)異的材料。而所制備的爐子必須克服目前熱壓爐密封性不夠、真空度不高、設(shè)備漏波、保溫不易操作、保溫效果不佳等問題；再者所制備的爐子最好能一爐多用，不僅可以微波真空熱壓燒結(jié)，也可以進行微波通氣熱壓燒結(jié)等，從而節(jié)省資源和空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本實用新型提供一種微波真空通氣熱壓爐。該爐為結(jié)合了熱壓、真空、微波燒結(jié)的優(yōu)勢，并且克服了目前熱壓爐密封性不夠、真空度不高、設(shè)備漏波、保溫不易操作、保溫效果不佳等問題，并能一爐多用，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0006]一種微波真空通氣熱壓爐，包括氣瓶1、真空腔體3、鉬下壓頭平臺4、保溫套筒5、鉬上壓頭6、微波發(fā)生器7、密封法蘭盤8、爐體骨架9、壓力傳感器10、液壓系統(tǒng)11、不銹鋼上壓桿12、爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置13、觀察窗口 15、紅外測溫儀16、壓力表17、排氣口 18、爐蓋19、緊蓋旋鈕20、密封橡膠圈21、控制柜22、底座23、支架24、不銹鋼下壓桿25和真空發(fā)生裝置26，所述真空腔體3通過支架24固定在底座23上，真空腔體3側(cè)部通過爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置13與爐蓋19配合，并通過橡膠密封圈21和四個緊蓋旋鈕20密封，真空腔體3內(nèi)部穿過液壓系統(tǒng)11，液壓系統(tǒng)11通過四根爐體骨架9支撐在底座23上，液壓系統(tǒng)11中不銹鋼上壓桿12連接鉬上壓頭6，且不銹鋼上壓桿12上安裝有壓力傳感器10，鉬下壓頭平臺4由不銹鋼下壓桿25支撐，鉬下壓頭平臺4外側(cè)安放保溫套筒5，不銹鋼上壓桿12和不銹鋼下壓桿25與真空腔體3外殼通過密封法蘭盤8連接，真空腔體3頂部設(shè)有微波發(fā)生器7，微波發(fā)生器7與控制柜22連接，真空腔體3 —側(cè)連接真空發(fā)生裝置26和氣瓶I，爐蓋19上設(shè)有觀察窗口 15、紅外測溫儀16和壓力表17，壓力表17和設(shè)有閥門2的排氣口 18連通。
[0007]所述鉬下壓頭平臺4直徑大于鉬上壓頭6直徑，鉬下壓頭平臺4端面外圈設(shè)有圓形保溫套筒5，保溫套筒5形成圓的直徑與鉬上壓頭6直徑相等。
[0008]所述鉬下壓頭平臺4和鉬上壓頭6表面涂覆有隔熱陶瓷涂料14，在工作時還應(yīng)鋪上一層保溫棉。
[0009]所述真空腔體3 —側(cè)通過三通管依次與真空發(fā)生裝置26和氣瓶I連接，真空腔體3與氣瓶I的管道設(shè)有閥門2。
[0010]所述保溫套筒5靠近紅外測溫儀16 —側(cè)設(shè)有小孔，以便紅外測溫儀16能準(zhǔn)確測溫。
[0011]該裝置的使用方法為:打開爐蓋19，將所要燒結(jié)粉末物料裝入模具中后放置于保溫套筒5中，同時做好保溫操作，然后通過控制柜22啟動電源，控制壓力傳感器10按照設(shè)定壓力值對裝有物料的模具通過鉬上壓頭6進行加壓，之后關(guān)閉爐蓋19，并通過密封橡膠圈21和緊蓋旋鈕20將爐蓋口密封，而后啟動真空發(fā)生裝置26進行抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到一定值后，通過氣瓶I通入保護性氣體，達(dá)到常壓后再進行二次抽真空，直到真空度達(dá)到設(shè)定值，使得氧化性氣體或污染性氣體得到充分排出，最后啟動微波發(fā)生器7進行微波加熱，達(dá)到燒結(jié)所需溫度且要求保溫一定時間后，停止微波發(fā)生器7工作，并通過控制壓力傳感器10使鉬上壓頭6上升，打開爐蓋19取出燒結(jié)物料即完成燒結(jié)過程。
[0012]本實用新型的有益效果是:該爐子結(jié)合了微波、真空和熱壓三者燒結(jié)的優(yōu)勢，加熱均勻，加熱較快，所制備得的樣品性能較優(yōu)；該爐型密封性較好，可以達(dá)到較高的真空度，不漏波；保溫套筒安放于下壓頭平臺外側(cè)緊貼加熱試樣，保溫材料結(jié)構(gòu)比較緊湊，不僅可以節(jié)省保溫材料，保溫效果也較好，節(jié)約能源，而且保溫材料方便更換和調(diào)整；該爐子設(shè)有通氣系統(tǒng)，微波真空熱壓燒結(jié)時，先進性抽真空，然后再通入保護性氣體，再進行二次抽真空，這樣可以把氧化性氣體或污染性氣體對試樣性能影響降到最小，而且也可在保護氣氛下微波熱壓燒結(jié)、微波燒結(jié)等，實現(xiàn)一爐多用，從而節(jié)省資源和空間；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型微波真空通氣熱壓爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1-氣瓶，2-閥門，3-真空腔體，4-鉬下壓頭平臺，5-保溫套筒，6_鉬上壓頭，7-微波發(fā)生器，8-密封法蘭盤，9-爐體骨架，10-壓力傳感器，11-液壓系統(tǒng)，12-不銹鋼上壓桿，13-爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置，14-隔熱陶瓷涂料，15-觀察窗口，16-紅外測溫儀，17-壓力表，18-排氣口，19-爐蓋，20-緊蓋旋鈕，21-密封橡膠圈，22-控制柜，23-底座，24-支架，25-不銹鋼下壓桿，26-真空發(fā)生裝置。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步說明。
[0016]實施例1
[0017]如圖1所示，該微波真空通氣熱壓爐，包括氣瓶1、真空腔體3、鉬下壓頭平臺4、保溫套筒5、鉬上壓頭6、微波發(fā)生器7、密封法蘭盤8、爐體骨架9、壓力傳感器10、液壓系統(tǒng)11、不銹鋼上壓桿12、爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置13、觀察窗口 15、紅外測溫儀16、壓力表17、排氣口18、爐蓋19、緊蓋旋鈕20、密封橡膠圈21、控制柜22、底座23、支架24、不銹鋼下壓桿25和真空發(fā)生裝置26，所述真空腔體3通過支架24固定在底座23上，真空腔體3側(cè)部通過爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置13與爐蓋19配合，并通過橡膠密封圈21和四個緊蓋旋鈕20密封，真空腔體3內(nèi)部穿過液壓系統(tǒng)11，液壓系統(tǒng)11通過四根爐體骨架9支撐在底座23上，液壓系統(tǒng)11中不銹鋼上壓桿12連接鉬上壓頭6，且不銹鋼上壓桿12上安裝有壓力傳感器10，鉬下壓頭平臺4由不銹鋼下壓桿25支撐，鉬下壓頭平臺4外側(cè)安放保溫套筒5，不銹鋼上壓桿12和不銹鋼下壓桿25與真空腔體3外殼通過密封法蘭盤8連接，真空腔體3頂部設(shè)有微波發(fā)生器7，微波發(fā)生器7與控制柜22連接，真空腔體3 —側(cè)連接真空發(fā)生裝置26和氣瓶1，爐蓋19上設(shè)有觀察窗口 15、紅外測溫儀16和壓力表17，壓力表17和設(shè)有閥門2的排氣口 18連通。
[0018]其中鉬下壓頭平臺4直徑大于鉬上壓頭6直徑，鉬下壓頭平臺4端面外圈設(shè)有圓形保溫套筒5，保溫套筒5形成圓的直徑與鉬上壓頭6直徑相等；鉬下壓頭平臺4和鉬上壓頭6表面涂覆有隔熱陶瓷涂料14，在工作時還應(yīng)鋪上一層保溫棉；真空腔體3 —側(cè)通過三通管依次與真空發(fā)生裝置26和氣瓶I連接，真空腔體3與氣瓶I的管道設(shè)有閥門2 ;保溫套筒5靠近紅外測溫儀16 —側(cè)設(shè)有小孔，以便紅外測溫儀16能準(zhǔn)確測溫。
[0019]以上結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細(xì)說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種微波真空通氣熱壓爐，其特征在于:包括氣瓶(I)、真空腔體(3)、鉬下壓頭平臺(4)、保溫套筒(5)、鉬上壓頭(6)、微波發(fā)生器(7)、密封法蘭盤(8)、爐體骨架(9)、壓力傳感器(10)、液壓系統(tǒng)(11)、不銹鋼上壓桿(12)、爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置(13)、觀察窗口(15)、紅外測溫儀(16)、壓力表(17)、排氣口(18)、爐蓋(19)、緊蓋旋鈕(20)、密封橡膠圈(21)、控制柜(22)、底座(23)、支架(24)、不銹鋼下壓桿(25)和真空發(fā)生裝置(26)，所述真空腔體(3)通過支架(24)固定在底座(23)上，真空腔體(3)側(cè)部通過爐蓋升降旋轉(zhuǎn)裝置(13)與爐蓋(19)配合，并通過橡膠密封圈(21)和四個緊蓋旋鈕(20)密封，真空腔體(3)內(nèi)部穿過液壓系統(tǒng)(11)，液壓系統(tǒng)(11)通過四根爐體骨架(9)支撐在底座(23)上，液壓系統(tǒng)(11)中不銹鋼上壓桿(12)連接鉬上壓頭￠)，且不銹鋼上壓桿(12)上安裝有壓力傳感器(10)，鉬下壓頭平臺(4)由不銹鋼下壓桿(25)支撐，鉬下壓頭平臺(4)外側(cè)安放保溫套筒(5)，不銹鋼上壓桿(12)和不銹鋼下壓桿(25)與真空腔體(3)外殼通過密封法蘭盤(8)連接，真空腔體(3)頂部設(shè)有微波發(fā)生器(7)，微波發(fā)生器(7)與控制柜(22)連接，真空腔體(3) —側(cè)連接真空發(fā)生裝置(26)和氣瓶(1)，爐蓋(19)上設(shè)有觀察窗口(15)、紅外測溫儀(16)和壓力表(17)，壓力表(17)和設(shè)有閥門(2)的排氣口 (18)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波真空通氣熱壓爐，其特征在于:所述鉬下壓頭平臺(4)直徑大于鉬上壓頭(6)直徑，鉬下壓頭平臺(4)端面外圈設(shè)有圓形保溫套筒(5)，保溫套筒(5)形成圓的直徑與鉬上壓頭(6)直徑相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波真空通氣熱壓爐，其特征在于:所述鉬下壓頭平臺(4)和鉬上壓頭(6)表面涂覆有隔熱陶瓷涂料(14)，在工作時還應(yīng)鋪上一層保溫棉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波真空通氣熱壓爐，其特征在于:所述真空腔體(3)—側(cè)通過三通管依次與真空發(fā)生裝置(26)和氣瓶(I)連接，真空腔體(3)與氣瓶(I)的管道設(shè)有閥門(2)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波真空通氣熱壓爐，其特征在于:所述保溫套筒(5)靠近紅外測溫儀(16) —側(cè)設(shè)有小孔。
【專利摘要】本實用新型涉及一種微波真空通氣熱壓爐，屬于微波冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該爐中真空腔體內(nèi)部穿過液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)中不銹鋼上壓桿連接鉬上壓頭，且不銹鋼上壓桿上安裝有壓力傳感器，鉬下壓頭平臺由不銹鋼下壓桿支撐，鉬下壓頭平臺外側(cè)安放保溫套筒，不銹鋼上壓桿和不銹鋼下壓桿與真空腔體外殼通過密封法蘭盤連接，真空腔體頂部設(shè)有微波發(fā)生器，微波發(fā)生器與控制柜連接，真空腔體一側(cè)連接真空發(fā)生裝置和氣瓶，與真空腔體配合的爐蓋上設(shè)有觀察窗口、紅外測溫儀和壓力表，壓力表和設(shè)有閥門的排氣口連通。該爐為結(jié)合了熱壓、真空、微波燒結(jié)的優(yōu)勢，并且克服了目前熱壓爐密封性不夠、真空度不高、設(shè)備漏波、保溫不易操作、保溫效果不佳等問題。
【IPC分類】F27B17/00, F27D7/06, F27D11/06
【公開號】CN204648943
【申請?zhí)枴緾N201520222301
【發(fā)明人】彭金輝, 顧全超, 許磊, 張利波, 夏仡
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月14日