本發(fā)明屬于電阻燒結(jié)爐領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐。

背景技術(shù)：

材料在燒結(jié)過程中形成獨(dú)有的晶型結(jié)構(gòu)、顆粒尺寸、形貌以及位錯(cuò)、缺陷等物理和化學(xué)特征，從而使材料具備特定的性能，因此，燒結(jié)是陶瓷等無機(jī)材料制備工藝的核心環(huán)節(jié)。電阻燒結(jié)爐廣泛應(yīng)用于新材料的研制和生產(chǎn)中，利用加熱體的熱輻射及空氣等介質(zhì)的熱傳導(dǎo)加熱物體的。

陶瓷在不同的燒結(jié)溫度變化方式中產(chǎn)生的晶粒粒徑、孔隙率、物象純度、晶格畸變數(shù)量等均不同，而燒結(jié)溫度附近的非均勻、溫度快速變化的燒結(jié)方式有助于實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒、低孔隙率、特定的晶界或者適量的晶格畸變的微觀結(jié)構(gòu)。另外普通電阻燒結(jié)爐中通入低溫氣體可以很快降低燒結(jié)溫度，超聲振動(dòng)有助于物體的升溫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐，將氣氛與超聲結(jié)合實(shí)現(xiàn)燒結(jié)溫度附近的非均勻與燒結(jié)溫度的快速變化。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐，包括爐體、加熱體、載物臺(tái)、吸氣機(jī)構(gòu)、超聲機(jī)構(gòu)與控制器，所述爐體內(nèi)設(shè)有加熱體，所述載物臺(tái)設(shè)于爐體中間，載物臺(tái)的上表面設(shè)有若干支架與出氣孔，載物臺(tái)上方設(shè)有連通爐體外 的吸氣機(jī)構(gòu)，載物臺(tái)下表面設(shè)有網(wǎng)格區(qū)，所述網(wǎng)格區(qū)通過支撐柱連接爐體外，所述載物臺(tái)底部與支撐柱均為中空結(jié)構(gòu)；所述超聲發(fā)生器連接超聲換能器，所述超聲換能器連接變幅桿，所述變幅桿的直徑小于支撐柱的直徑，變幅桿的另一端穿過支撐柱連接載物臺(tái)的網(wǎng)格區(qū)，所述支撐柱位于爐體外的一端與變幅桿密封連接，且爐體外的支撐柱通過入氣口連接進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管設(shè)有閥門；

所述控制器連接加熱體、吸氣機(jī)構(gòu)、閥門與超聲發(fā)生器，所述控制器包括控制模塊、時(shí)間模塊、輸出模塊與處理模塊，所述控制模塊連接時(shí)間模塊與輸出模塊，所述輸出模塊連接加熱體、吸氣機(jī)構(gòu)、閥門與超聲發(fā)生器。

進(jìn)一步，所述吸氣機(jī)構(gòu)設(shè)有集氣罩。

進(jìn)一步，所述集氣罩設(shè)于載物臺(tái)的正上方，并大于載物臺(tái)。

進(jìn)一步，所述載物臺(tái)為平面結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述網(wǎng)格區(qū)大于超聲換能器直徑，小于或等于支撐柱的直徑。

進(jìn)一步，所述超聲發(fā)生器的震動(dòng)頻率為20-30hz。

進(jìn)一步，所述輸出模塊包括超聲單元與氣氛單元，所述時(shí)間模塊包括超聲時(shí)間單元與氣氛時(shí)間單元，所述超聲時(shí)間單元連接超聲單元，所述氣氛時(shí)間單元連接氣氛單元。

進(jìn)一步，所述閥門為電動(dòng)閥門。

進(jìn)一步，所述加熱體設(shè)于載物臺(tái)左右兩側(cè)。

進(jìn)一步，所述支撐柱包括設(shè)于爐體內(nèi)的第一部分與設(shè)于爐體外的第二部分，所述第二部分末端與變幅桿密封相連。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐具 有以下優(yōu)勢：

通過控制器控制超聲機(jī)構(gòu)產(chǎn)生超聲，加快溫度的上升與受熱的均勻性，通過氣氛加快溫度下降的速度，從而實(shí)現(xiàn)了①單相晶粒持續(xù)長大，使不同晶粒協(xié)調(diào)生長；②在燒結(jié)溫度附近的快速溫度變化加速破壞原有物相結(jié)構(gòu)，促進(jìn)材料生成燒結(jié)溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的物相；③燒結(jié)體致密度高、孔隙率低；④抑制晶格畸變；⑤適應(yīng)性廣；⑥溫度變化加快，進(jìn)而減少了燒結(jié)反應(yīng)時(shí)間。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐載物臺(tái)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐載物臺(tái)底部網(wǎng)格區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐支撐柱第二部分a-a方向的剖面圖示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-爐體；11-加熱體；12-載物臺(tái)；121-網(wǎng)格區(qū)；122-支架；123-出氣孔；131-第一部分；132-第二部分；21-集氣罩；22-出氣管；31-超聲發(fā)生器；32-換能器；33-變幅桿；41-進(jìn)氣管；42-閥門；5-控制器。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1-4所示，一種具有超聲功能的流動(dòng)氣氛電阻爐，包括爐體1、加熱體11、載物臺(tái)12、吸氣機(jī)構(gòu)、超聲機(jī)構(gòu)與控制器5，所述爐體1內(nèi)設(shè)有加熱體11，所述載物臺(tái)12設(shè)于爐體1中間，載物臺(tái)12的上表面設(shè)有若干支架122與出氣孔123，載物臺(tái)12上方設(shè)有連通爐體1外的吸氣機(jī)構(gòu)，載物臺(tái)12下表面設(shè)有網(wǎng)格區(qū)121，所述網(wǎng)格區(qū)121通過支撐柱連接爐體1外，所述載 物臺(tái)12底部與支撐柱均為中空結(jié)構(gòu)；所述超聲發(fā)生器31連接超聲換能器32，所述超聲換能器32連接變幅桿33，所述變幅桿33的直徑小于支撐柱的直徑，變幅桿33的另一端穿過支撐柱連接載物臺(tái)12的網(wǎng)格區(qū)121，所述支撐柱位于爐體1外的一端與變幅桿33密封連接，且爐體1外的支撐柱通過入氣口連接進(jìn)氣管41，所述進(jìn)氣管41設(shè)有閥門42；

所述控制器5連接加熱體11、吸氣機(jī)構(gòu)、閥門42與超聲發(fā)生器31，所述控制器5包括控制模塊、時(shí)間模塊、輸出模塊與處理模塊，所述控制模塊連接時(shí)間模塊與輸出模塊，所述輸出模塊連接加熱體11、吸氣機(jī)構(gòu)、閥門42與超聲發(fā)生器31。

所述吸氣機(jī)構(gòu)設(shè)有集氣罩21。

所述集氣罩21設(shè)于載物臺(tái)12的正上方，并大于載物臺(tái)12。

所述載物臺(tái)12為平面結(jié)構(gòu)。

所述網(wǎng)格區(qū)121大于超聲換能器32直徑，小于或等于支撐柱的直徑。

所述超聲發(fā)生器31的震動(dòng)頻率為20-30hz。

所述輸出模塊包括超聲單元與氣氛單元，所述時(shí)間模塊包括超聲時(shí)間單元與氣氛時(shí)間單元，所述超聲時(shí)間單元連接超聲單元，所述氣氛時(shí)間單元連接氣氛單元。

所述閥門42為電動(dòng)閥門42。

所述加熱體11設(shè)于載物臺(tái)12左右兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述支撐柱包括設(shè)于爐體1內(nèi)的第一部分131與設(shè)于爐體1外的第二部分132，所述第二部分132與變幅桿33密封相連，所述第一部分131與網(wǎng)格區(qū)121可以發(fā)生相對(duì)位移，比如第一部分131端部通過軟性材料與網(wǎng)格區(qū)121密封相連，如橡膠，變幅桿33用于支撐載物臺(tái)12。

如圖2所述載物臺(tái)12上表面設(shè)有若干出氣口，用于冷卻氣體的排放，載物臺(tái)12上表面設(shè)有支架122用于支撐待加熱物體；

圖3為載物臺(tái)12底部網(wǎng)格區(qū)121，載物臺(tái)12中間設(shè)有一圓孔，圓孔內(nèi)設(shè)有若干條相互交錯(cuò)的連接條，所述支撐柱的第一部分131連接網(wǎng)格區(qū)121的四周，變幅桿33連接網(wǎng)格區(qū)121的連接條；

圖4為支撐柱第二部分132a-a方向的剖面圖示意圖，第二部分132與變幅桿33之間留有空隙，用于冷卻氣體的流通。

工作過程：

將待加熱物體置于載物臺(tái)12的支架122上，通過控制器5設(shè)置加熱與冷卻的交換時(shí)間間隔，先開啟吸氣機(jī)構(gòu)，然后開啟加熱機(jī)構(gòu)與超聲機(jī)構(gòu)，加熱機(jī)構(gòu)釋放熱量對(duì)物體進(jìn)行加熱，同時(shí)超聲發(fā)生器31產(chǎn)生電信號(hào)，通過換能器32轉(zhuǎn)換成超聲振動(dòng)，并由變幅桿33將振動(dòng)傳遞至載物臺(tái)12，載物臺(tái)12通過支架122將振動(dòng)傳遞至加熱物體，加熱到達(dá)一定時(shí)間后，控制器5自動(dòng)切換至氣氛模式，超聲機(jī)構(gòu)與加熱體11停止工作，控制器5打開電動(dòng)閥門42，冷卻氣體進(jìn)入支撐柱與變幅桿33之間，然后通過網(wǎng)格區(qū)121進(jìn)入載物臺(tái)12，然后通過氣孔進(jìn)入爐體1內(nèi)對(duì)載物臺(tái)12上的加熱物體進(jìn)行加熱，吸氣機(jī)構(gòu)將載物臺(tái)12上方的氣體吸走，防止冷卻氣體帶走過多熱量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。