一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燒結(jié)裝置的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微波燒結(jié)制備材料具有快速加熱、快速冷卻的特點，使用該工藝所合成的材料具有組織致密、晶粒細小等優(yōu)點。微波加熱需材料吸收微波才能產(chǎn)生加熱效果，但是現(xiàn)有的材料中，有很多材料(如金屬)對微波有很強的反射特性，使得微波的穿透深度只有幾個微米，微波的加熱效果僅能停留在金屬表面，不足以加熱整個塊體，從而使材料受熱不均勻，繼而影響材料的合成品質(zhì)。針對單一微波燒結(jié)技術(shù)的不足，申請者經(jīng)多次實驗，設(shè)計、發(fā)明了該微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于，提供一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置。本實用新型具有提尚材料合成效率、提尚材料合成品質(zhì)和提尚能源利用率的特點。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案:一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置，包括真空爐體，真空爐體上設(shè)有微波發(fā)生器，真空爐體內(nèi)部設(shè)有樣品燒結(jié)模具，樣品燒結(jié)模具上設(shè)有絕緣座，絕緣座經(jīng)導線與脈沖電源連接，脈沖電源與控制芯片連接，控制芯片經(jīng)信號控制線與微波發(fā)生器連接；所述的樣品燒結(jié)模具還設(shè)有兩塊電極板，兩電極板間設(shè)有絕緣密封套，絕緣密封套內(nèi)設(shè)有石墨填料，石墨填料內(nèi)設(shè)置燒結(jié)材料；所述的電極板與絕緣座連接；所述的真空爐體與真空栗連接，真空爐體還設(shè)有冷卻夾層，冷卻夾層的一端與進水口連接，冷卻夾層的另一端與出水口連接；所述的真空爐體上還設(shè)有紅外測溫儀。
[0005]前述的微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置中，所述的真空爐體的真空度為IX 12—
6.6X10 3Pa0
[0006]前述的微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置中，所述的微波發(fā)生器的微波頻率在300MHz—300GHz 之間。
[0007]前述的微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置中，所述的脈沖電源的輸出脈沖電流頻率在100-500Hz 之間。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型在合成材料時，尤其是合成微波反射材料時，脈沖電源產(chǎn)生脈沖電流，該脈沖電流經(jīng)導線傳遞到電極板，再由電極板經(jīng)石墨填料傳遞到燒結(jié)材料，通過脈沖電流對燒結(jié)材料的初始加熱、激活作用，使得燒結(jié)材料的整體介電系數(shù)發(fā)生變化，吸波能力增強，提高了微波加熱的熱效率，繼而使材料合成效率得到提高。同時，脈沖電流的引入，使得燒結(jié)材料不僅受到微波加熱，還能由電流產(chǎn)生焦耳熱，提高了材料的加熱速度，有效的控制了材料內(nèi)部晶粒的生長，進一步提高了材料的合成效率。本實用新型通過微波與脈沖電流耦合作用，使得微波反射材料不僅被微波加熱表面，而且通過脈沖電流使得該材料內(nèi)部也能同時得到加熱，使得材料的加熱更加均勾，繼而提高了材料的制備品質(zhì)。本實用新型克服了因微波對微波反射材料穿透力不強導致加熱時間變長的缺點，使得加熱時間大大縮短，不僅提高了材料的合成效率，而且縮也大大提高了能源利用率。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖中的標記為:1-真空爐體，2-微波發(fā)生器，3-樣品燒結(jié)模具，4-絕緣座，5-導線，6_脈沖電源，7-控制芯片，8_彳目號控制線，9_電極板，10-絕緣密封套，11_石墨填料，12-燒結(jié)材料，13-真空栗，14-冷卻夾層，15-進水口，16-出水口，17-紅外測溫儀。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。
[0012]實施例。一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置，構(gòu)成如圖1所示，包括真空爐體1，真空爐體I上設(shè)有微波發(fā)生器2，真空爐體I內(nèi)部設(shè)有樣品燒結(jié)模具3，樣品燒結(jié)模具3上設(shè)有絕緣座4，絕緣座4經(jīng)導線5與脈沖電源6連接，脈沖電源6與控制芯片7連接，控制芯片7經(jīng)信號控制線8與微波發(fā)生器2連接；所述的樣品燒結(jié)模具3還設(shè)有兩塊電極板9，兩電極板9間設(shè)有絕緣密封套10，絕緣密封套10內(nèi)設(shè)有石墨填料11，石墨填料11內(nèi)設(shè)置燒結(jié)材料12 ;所述的電極板9與絕緣座4連接；所述的真空爐體I與真空栗13連接，真空爐體I還設(shè)有冷卻夾層14，冷卻夾層14的一端與進水口 15連接，冷卻夾層14的另一端與出水口 16連接；所述的真空爐體I上還設(shè)有紅外測溫儀17。
[0013]在工作時，啟動真空栗13將真空爐體I抽成真空，確保材料燒結(jié)合成在真空狀態(tài)下進行，避免材料在燒結(jié)時被空氣氧化而影響合成品質(zhì)，之后控制芯片7啟動微波發(fā)生器2發(fā)出微波，并啟動脈沖電源6產(chǎn)生一個脈沖電流，該脈沖電流經(jīng)導線5傳遞到電極板9，再由電極板9經(jīng)石墨填料11傳導到燒結(jié)材料12，使燒結(jié)材料12迅速加熱，同時，微波也迅速加熱材料，最終使燒結(jié)材料12快速燒結(jié)合成。在燒結(jié)時，可根據(jù)紅外測溫儀17觀測真空爐體I內(nèi)的溫度，從而根據(jù)該溫度適時調(diào)整微波和脈沖電流頻率以便更好更快地燒結(jié)合成材料。在材料燒結(jié)合成完成后，經(jīng)進水口 15向冷卻夾層14通入冷卻循環(huán)水，并由出水口流出，從而形成一個冷卻循環(huán)，直至合成后的材料冷卻，之后逐漸向真空爐體I內(nèi)通入空氣，使真空爐體I內(nèi)的氣壓與外界恢復平衡，完成后，打開真空爐體I的爐門，取出已合成的材料。
[0014]前述的真空爐體I的真空度為I X 102-6.6x10 3Pa0
[0015]前述的微波發(fā)生器2的微波頻率為300MHz — 300GHz之間可自由調(diào)節(jié)。
[0016]前述的脈沖電源6輸出的脈沖電流頻率為100-500HZ之間可自由調(diào)節(jié)。
[0017]前述的信號控制線8優(yōu)選采用耐高溫信號線。
[0018]前述的導線5為耐高溫導線。
【主權(quán)項】
1.一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置，其特征在于:包括真空爐體(I)，真空爐體(I)上設(shè)有微波發(fā)生器(2)，真空爐體(I)內(nèi)部設(shè)有樣品燒結(jié)模具(3)，樣品燒結(jié)模具(3)上設(shè)有絕緣座(4)，絕緣座(4)經(jīng)導線(5)與脈沖電源(6)連接，脈沖電源(6)與控制芯片(7)連接，控制芯片(7)經(jīng)信號控制線(8)與微波發(fā)生器(2)連接；所述的樣品燒結(jié)模具(3)還設(shè)有兩塊電極板(9 )，兩電極板(9 )間設(shè)有絕緣密封套(10 )，絕緣密封套(10 )內(nèi)設(shè)有石墨填料(11)，石墨填料(11)內(nèi)設(shè)置燒結(jié)材料(12);所述的電極板(9 )與絕緣座(4 )連接；所述的真空爐體(I)與真空栗(13)連接，真空爐體(I)還設(shè)有冷卻夾層(14)，冷卻夾層(14)的一端與進水口( 15)連接，冷卻夾層(14)的另一端與出水口( 16)連接；所述的真空爐體(I)上還設(shè)有紅外測溫儀(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的真空爐體(I)的真空度為 1 X 102—6.6X 10 3Pa03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的微波發(fā)生器(2)的微波頻率在300MHz — 300GHz之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的脈沖電源(6)的輸出脈沖電流頻率在100-500HZ之間。
【專利摘要】本實用新型公開了一種微波與脈沖電流耦合燒結(jié)裝置。包括真空爐體，真空爐體上設(shè)有微波發(fā)生器，真空爐體內(nèi)部設(shè)有樣品燒結(jié)模具，樣品燒結(jié)模具上設(shè)有絕緣座，絕緣座經(jīng)導線與脈沖電源連接，脈沖電源與控制芯片連接，控制芯片經(jīng)信號控制線與微波發(fā)生器連接；所述的樣品燒結(jié)模具還設(shè)有兩塊電極板，兩電極板間設(shè)有絕緣密封套，絕緣密封套內(nèi)設(shè)有石墨填料，石墨填料內(nèi)設(shè)置燒結(jié)材料；所述的電極板與絕緣座連接；所述的真空爐體與真空泵連接，真空爐體還設(shè)有冷卻夾層，冷卻夾層的一端與進水口連接，冷卻夾層的另一端與出水口連接；所述的真空爐體上還設(shè)有紅外測溫儀。本實用新型具有提高材料合成效率、提高材料合成品質(zhì)和提高能源利用率的特點。
【IPC分類】F27B5/14, F27B5/05
【公開號】CN204923831
【申請?zhí)枴緾N201520649496
【發(fā)明人】秦慶東, 曾澤蕓, 黃搏威, 伍玉嬌
【申請人】貴州理工學院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月26日