射頻感應加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及薄膜、涂層及粉體制備的【技術領域】，提供了一種射頻感應加熱裝置，用于制備薄膜、涂層及粉體，其包括支撐架、用于盛裝液相導電介質的密封罐蓋組件、于通電時使液相導電介質發(fā)熱的感應線圈、用于測定液相導電介質的溫度的測溫元件以及設置在支撐架上的壓塊；密封罐蓋組件放置在支撐架內，密封罐蓋組件包括開口朝上的密封罐和蓋設在密封罐的開口處的密封蓋，壓塊位于密封蓋的正上方，感應線圈繞設在密封罐的外周，測溫元件的一端伸入密封罐內。與現(xiàn)有技術對比，本實用新型提供的射頻感應加熱裝置，能夠在密封空間內形成水熱高溫高壓條件，制備所得的涂層、薄膜或粉體具有長期的穩(wěn)定性，結合性能更高。
【專利說明】射頻感應加熱裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及薄膜、涂層及粉體制備的【技術領域】，尤其是涉及一種用于制備薄膜、涂層及粉體的射頻感應加熱裝置。

【背景技術】
[0002]目前，為獲取薄膜、涂層及粉體，主要是通過感應熱基體法和水熱法來制得。
[0003]感應熱基體法是將具有一定電阻率的導電材料置于含有待沉積涂層或薄膜組成離子的溶液中，然后通過高頻感應電源加熱，升高該導電材料其表面溫度，以降低涂層或薄膜形成的吉布斯自由能來實現(xiàn)涂層或薄膜的制備(Kensuke Kuroda, Mikiko Moriyama,Ryoichi Ichino, Masazumi Okido, Azusa Sek1.Format1n and Osteoconductivity ofHydroxyapatite/Co11agen Composite Films Using a Thermal Substrate Method inAqueous Solut1ns,Materials Transact1ns, 2009, 50 (5):1190 — 1195) ? 由于感應加熱導電基體的集膚效應，該方法在基體表面溫度最高，因而涂層或薄膜的結合力較高。但是，感應熱基體法在常壓下進行，涂層或薄膜的組成、結構、形貌控制范圍有限，且表面溫度過聞，造成所制涂層和薄I旲存在內應力，長期穩(wěn)定性有待提聞。
[0004]水熱法指在密封的壓力容器中，以液體為溶劑，在高溫高壓的條件下進行的化學反應。該方法由于采用了更高的壓力，獲得的薄膜、涂層或者粉體種類更豐富。但是，水熱法屬于均熱方式，采用該方法制備涂層或薄膜時，制得的涂層和薄膜結合力較差。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種射頻感應加熱裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中，制得的涂層和薄膜結合力較差，穩(wěn)定期較短的缺陷。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種射頻感應加熱裝置，用于制備薄膜、涂層及粉體，其包括支撐架、盛裝用作形成所述薄膜和所述涂層的載體的液相導電介質的密封罐蓋組件、于通電時使所述液相導電介質發(fā)熱的感應線圈以及用于測定所述液相導電介質的溫度的測溫元件；所述支撐架具有頂壁，所述頂壁上開設有螺孔，所述射頻感應加熱裝置還包括穿設在所述螺孔中并能在所述螺孔中上下相對移動且向下時將所述密封罐蓋組件壓緊的壓塊；所述密封罐蓋組件放置在所述支撐架內，所述密封罐蓋組件包括開口朝上的密封罐和蓋設在所述密封罐的開口處的密封蓋，所述壓塊位于所述密封蓋的正上方，所述感應線圈繞設在所述密封罐的外周，所述測溫元件的一端伸入所述密封罐內。
[0007]進一步地，所述壓塊與所述密封蓋之間設置有泄壓組件，所述泄壓組件包括泄壓蓋和泄壓彈簧，所述泄壓蓋的底面開設有用于容納所述泄壓彈簧的容槽，所述泄壓彈簧的底端部與所述密封蓋的頂面連接。
[0008]進一步地，所述測溫元件為熱電偶，所述熱電偶上置于所述密封罐內的部分外周設有鋁箔層。
[0009]進一步地，所述熱電偶為K型熱電偶。
[0010]進一步地，所述密封罐的外周套設有保護套。
[0011]進一步地,所述保護套為玻璃纖維保護套或玻璃樹脂保護套。
[0012]進一步地，所述密封罐為耐高溫的高分子材料制成的密封罐，所述密封蓋為耐高溫的高分子材料制成的密封蓋。
[0013]進一步地，所述泄壓彈簧的為具有彈性受壓能力在O — 3MPa之間的彈簧。
[0014]進一步地，所述感應線圈和所述測溫元件分別與近射頻感應電源連接，所述近射頻感應電源為頻率在200kHz至IMHz的近射頻感應電源。
[0015]與現(xiàn)有技術對比，本實用新型提供的射頻感應加熱裝置，將相互蓋合的密封罐和密封蓋放置在支撐架，通過旋轉壓塊使其下壓并將密封蓋緊蓋在密封罐上，使密封罐內形成密封空間，感應線圈與裝在密封罐內的液相導電介質作用，并使液相導電介質發(fā)熱，并通過測溫元件測定和監(jiān)控密封罐內反應溫度，這樣，能夠在密封空間內形成水熱高溫高壓條件，制備所得的涂層、薄膜或粉體具有長期的穩(wěn)定性，制備所得的涂層、薄膜組成、結構、形貌更豐富，結合性能更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例提供的射頻感應加熱裝置的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0018]為敘述方便，下文中所稱的“左” “右” “上” “下”與附圖本身的左、右、上、下方向一致，但并不對本實用新型的結構起限定作用。需要說明的是，本實施例中提及的液相導電介質及導電基體均為現(xiàn)有技術中，能與近射頻感應電源配合加熱的常用的液相導電介質及導電基體。
[0019]以下結合具體附圖對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細的描述。
[0020]如圖1所示，為本實用新型提供的一較佳實施例。
[0021]本實施例提供的射頻感應加熱裝置，用于制備薄膜(圖未示出)、涂層(圖未示出)及粉體(圖未示出)，射頻感應加熱裝置包括支撐架4、盛裝用作形成薄膜和涂層的載體的液相導電介質(圖未示出)的密封罐蓋組件10、于通電時使液相導電介質發(fā)熱的感應線圈6以及用于測定液相導電介質的溫度的測溫元件9。支撐架4具有頂壁11，頂壁11上開設有螺孔11a，射頻感應加熱裝置還包括穿設在螺孔Ila中并能在螺孔Ila中上下相對移動且向下時將密封罐蓋組件10壓緊的壓塊I。感應線圈6和測溫元件9均與近射頻感應電源(圖未示出)連接。密封罐蓋組件10放置在支撐架4內，密封罐蓋組件10包括開口朝上的密封罐7和蓋設在密封罐7的開口處的密封蓋5，壓塊I位于密封蓋5的正上方，壓塊I能夠上下相對支撐架4移動，向下時將密封蓋5與密封罐7壓緊。感應線圈6繞設在密封罐7的外周，測溫元件9的一端伸入密封罐7內。這樣，在壓塊I向下移動至密封蓋5上，并將密封蓋5壓緊在密封罐7上，在加熱過程中，形成密封罐7內高溫高壓的密封空間。
[0022]上述的射頻感應加熱裝置，將相互蓋合的密封罐7和密封蓋5放置在支撐架4，通過旋轉壓塊I使其下壓并將密封蓋5緊蓋在密封罐7上，使密封罐7內形成密封空間，啟動近射頻感應電源使感應線圈6與裝在密封罐7內的液相導電介質作用，并使液相導電介質發(fā)熱，并通過測溫元件9測定和監(jiān)控密封罐7內反應溫度，這樣，能夠在密封空間內形成水熱高溫高壓條件，制備所得的涂層、薄膜或粉體具有長期的穩(wěn)定性，制備所得的涂層、薄膜組成、結構、形貌更豐富，結合性能更高。
[0023]在本實施例中，支撐架4，用于載置密封罐組件，密封罐組件整體放置在支撐架4內。支撐架4具有頂壁11，頂壁11上開設有螺孔11a。在支撐架4的頂部安裝有壓塊1，壓塊I穿設在螺孔Ila中，壓塊I與支撐架4的螺孔Ila之間通過螺紋方式連接，密封罐組件在壓塊I的正下方，壓塊I能在螺孔Ila中上下相對移動且向下時將密封罐蓋組件10壓緊的壓塊I。
[0024]密封罐7蓋組件包括密封罐7和密封蓋5。密封罐7和密封蓋5均采用耐高溫的高分子材料(如聚四氟乙烯、離子交換樹脂等)制成。密封罐7的開口朝上，在密封罐7內裝有待反應的液相導電介質及導電基體(圖未示出)，密封罐7蓋設在密封罐7的開口處。在密封罐7的外部繞設有感應線圈6，感應線圈6與近射頻感應電源(圖未示出)連接，該近射頻感應電源的頻率在200kHz至IMHz之間，感應線圈6通電時使密封罐7內的液相導電介質發(fā)熱，感應線圈6工作時，密封罐7內的液相導電介質的溫度介于室溫至573K(Kelvins，開爾文溫度)之間。當近射頻感應電源的頻率在200kHz - 500kHz時，電源以對導電基體加熱為主，對溶液加熱，當頻率高于500kHz時，電源對液相導電介質加熱。
[0025]為避免密封罐7內壓力過大導致炸開，在壓塊I與密封蓋5之間設置有泄壓組件，泄壓組件包括泄壓蓋2和泄壓彈簧3，泄壓蓋2的底面開設有用于容納泄壓彈簧3的容槽，泄壓彈簧3的底端部與密封蓋5的頂面連接。泄壓彈簧3的工作范圍在O — 3MPa之間。泄壓蓋2的容槽的槽口尺寸大于密封蓋5的尺寸，在壓塊I下壓，彈簧受壓形變，密封蓋5的頂端部伸入泄壓蓋2的容槽的槽口內。在密封罐7內形成高溫高壓的密封空間時，壓力推動密封蓋5向上移動，即密封蓋5的頂端部在泄壓蓋2的容槽的槽口位置向槽底移動。這樣，通過泄壓彈簧3的頂壓密封蓋5保證密封罐7在加熱時具有足夠的壓力，同時確保該壓力大于額定壓力值時密封蓋5能被頂開，密封罐7內的液相導電介質由密封罐7的開口處縱向噴出，避免密封罐7炸裂導致人員損失。
[0026]測溫元件9為熱電偶，優(yōu)選K型(鎳鉻-鎳硅)熱電偶(當然，也可以是N型熱電偶、E型熱電偶、S型熱電偶等)，熱電偶的一端外露在壓塊I的頂面并與近射頻感應電源連接，另一端順序穿過壓塊1、泄壓蓋2、泄壓彈簧3及密封蓋5后，伸入密封罐7內，并與液相導電介質及導電基體相接觸，K型熱電偶上于伸入密封罐7內的分部的外周設有鋁箔層。
[0027]當然，測溫元件9還可以是銅熱電阻、鉬熱電阻，或者是溫度計等。
[0028]為了密封罐7受熱后炸裂，密封罐7的外周套設有保護套8。保護套8為高性能非導電性纖維增強的高分子材料，如采用玻璃纖維或樹脂制成。
[0029]下面結合附圖對本實用新型的感應加熱裝置的操作步驟作詳細說明:
[0030]I).將待反應的液相導電介質及導電基體放入密封罐7中，蓋上密封蓋5 ;
[0031]2).將步驟I中組裝后的密封罐7和密封蓋5放入保護套8內，并一起套入感應線圈6中，然后放置在支撐架4上；
[0032]3).放上在密封罐7的頂部放置泄壓蓋2和泄壓彈簧3，旋轉壓塊I下移并頂壓在泄壓蓋2上，泄壓蓋2隨壓塊I 一同下移，壓縮泄壓彈簧3，并將密封罐7和密封蓋5壓緊；
[0033]4).向密封罐7內插入熱電偶；
[0034]5).開啟近射頻感應電源，設置所用頻率、溫度和時間，待反應結束后，對產(chǎn)品進行清洗、干燥，得到制備了粉體、或者涂層、薄膜的基體產(chǎn)品。
[0035]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種射頻感應加熱裝置，用于制備薄膜、涂層及粉體，其特征在于:包括支撐架、盛裝用作形成所述薄膜和所述涂層的載體的液相導電介質的密封罐蓋組件、于通電時使所述液相導電介質發(fā)熱的感應線圈以及用于測定所述液相導電介質的溫度的測溫元件；所述支撐架具有頂壁，所述頂壁上開設有螺孔，所述射頻感應加熱裝置還包括穿設在所述螺孔中并能在所述螺孔中上下相對移動且向下時將所述密封罐蓋組件壓緊的壓塊；所述密封罐蓋組件放置在所述支撐架內，所述密封罐蓋組件包括開口朝上的密封罐和蓋設在所述密封罐的開口處的密封蓋，所述壓塊位于所述密封蓋的正上方，所述感應線圈繞設在所述密封罐的外周，所述測溫元件的一端伸入所述密封罐內。
2.根據(jù)權利要求1所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述壓塊與所述密封蓋之間設置有泄壓組件，所述泄壓組件包括泄壓蓋和泄壓彈簧，所述泄壓蓋的底面開設有用于容納所述泄壓彈簧的容槽，所述泄壓彈簧的底端部與所述密封蓋的頂面連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述測溫元件為熱電偶，所述熱電偶上置于所述密封罐內的部分外周設有鋁箔層。
4.根據(jù)權利要求3所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述熱電偶為K型熱電偶。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述密封罐的外周套設有保護套。
6.根據(jù)權利要求5所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述保護套為玻璃纖維保護套或玻璃樹脂保護套。
7.根據(jù)權利要求1所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述密封罐為耐高溫的高分子材料制成的密封罐，所述密封蓋為耐高溫的高分子材料制成的密封蓋。
8.根據(jù)權利要求2所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述泄壓彈簧的為具有彈性受壓能力在O — 3MPa之間的彈簧。
9.根據(jù)權利要求1所述的射頻感應加熱裝置，其特征在于:所述感應線圈和所述測溫元件分別與近射頻感應電源連接，所述近射頻感應電源為頻率在200kHz至IMHz的近射頻感應電源。
【文檔編號】H05B6/06GK204190962SQ201420647917
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】熊信柏, 程苗苗, 易超, 曾燮榕, 馬俊 申請人:深圳大學