專利名稱：一種超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，特別是一種納米塊體材料超高溫快速燒結(jié)設(shè)備附件，屬于超高溫快速燒結(jié)塊體材料用燒結(jié)附件的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有在特 種陶瓷領(lǐng)域和熱電塊體材料領(lǐng)域，常常需要超高溫快速燒結(jié)納米結(jié)構(gòu)樣品。傳統(tǒng)的燒結(jié)方法很難做到超高溫的快速燒結(jié)。因?yàn)楦邷責(zé)Y(jié)樣品的模具常常采用熔點(diǎn)高、膨脹系數(shù)小的石墨模具(石墨的熔點(diǎn)達(dá)上蓋3500°C以上)。其典型結(jié)構(gòu)如圖I中石墨模具8所示，主體為圓柱形，內(nèi)部圓形腔放置粉末樣品，壓樣品時(shí)粉末樣品兩端放置有石墨棒以施加壓力。同時(shí)為了避免超高溫情況下石墨模具被氧化，常常將石墨放置入真空腔，加熱是在腔壁上的石墨電極進(jìn)行，將整個(gè)腔加熱后，通過(guò)輻射將熱傳導(dǎo)至石墨模具及其中的樣品，這樣的加熱方式的燒結(jié)速度較慢，很難獲得材料的納米結(jié)構(gòu)，且很耗電。另外一種較新的快速燒結(jié)納米結(jié)構(gòu)塊體材料的方法，是直接加熱石墨模具。也為了避免模具被氧化，將石墨放入真空腔中。真空腔的存在增加了設(shè)備成本和運(yùn)行成本，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種減少設(shè)備成本，也減少了使用成本的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件。本發(fā)明省去了現(xiàn)有使用的真空加熱腔，使超高溫快速燒結(jié)設(shè)備少了真空腔、真空泵、真空儀表和石墨電極，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，節(jié)約能源。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，包括有外套、底座、上蓋、熱電偶、紅外測(cè)溫儀、石墨模具，其中底蓋裝設(shè)在外套的底部，石墨模具裝設(shè)在外套所設(shè)的中空腔體內(nèi)，上蓋裝設(shè)在石墨模具的頂部，外套的側(cè)壁上開(kāi)有用于插入熱電偶的小孔和開(kāi)有面向紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫窗口。上述測(cè)溫窗口是圓孔。上述底座和上蓋的圓心處分別開(kāi)有圓孔。上述圓孔的直徑和石墨模具的內(nèi)徑相同。上述外套的內(nèi)徑、上蓋的外徑和石墨模具的外徑相同。上述外套是由高純氧化鋯做成的耐高溫保溫、抗氧化保護(hù)外套。上述插入小孔的熱電偶的端部與樣品之間隔有石墨薄層。上述外套的外徑與底座上端的內(nèi)徑相同；上述外套的壁厚與底座的厚度及上蓋的厚度相同，且為3 10mm。上述小孔的孔徑為2 3mm。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有快速燒結(jié)納米結(jié)構(gòu)的塊體材料存在的模具及真空腔較為復(fù)雜和成本高、耗電的問(wèn)題，發(fā)明了一種適合超高溫快速燒結(jié)納米塊體材料的燒結(jié)附件。該附件能在2500°C以下使用，不需要真空腔。簡(jiǎn)化了超高溫快速燒結(jié)納米結(jié)構(gòu)塊體材料的設(shè)備附件。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)分解圖2為本發(fā)明的主視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，本發(fā)明的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，包括有外套I、底座2、上蓋3、熱電偶6、紅外測(cè)溫儀7、石墨模具8，其中底蓋2裝設(shè)在外套I的底部，石墨模具8裝設(shè)在外套I所設(shè)的中空腔體內(nèi)，上蓋3裝設(shè)在石墨模具8的頂部， 外套I的側(cè)壁上開(kāi)有用于插入熱電偶6的小孔4和開(kāi)有面向紅外測(cè)溫儀7的測(cè)溫窗口 5。

上述測(cè)溫窗口 5是圓孔。上述底座2和上蓋3的圓心處分別開(kāi)有圓孔9、10。上述圓孔9、10的直徑和石墨模具8的內(nèi)徑相同。上述外套I的內(nèi)徑、上蓋3的外徑和石墨模具8的外徑相同。上述外套I是由高純氧化鋯(ZrO2)做成的耐高溫保溫、抗氧化保護(hù)外套。上述熱電偶6插入小孔4內(nèi)，熱電偶6的端部與樣品之間隔有石墨薄層。上述外套I的外徑與底座2上端的內(nèi)徑相同；上述外套I的壁厚與底座2的厚度及上蓋3的厚度相同，且為3 10mm。上述小孔4的孔徑為2 3mm。本實(shí)施例中，上述小孔4的孔徑為2mm。實(shí)施例I:外套I的材料為氧化鋯(ZrO2),石墨模具8的尺寸由用戶定。外套I的外徑、底座2上端的內(nèi)徑相同，上蓋3的外徑與石墨模具8的外徑相同；外套I、底座2、上蓋 3的厚度相同且為10mm。外套I的高度比石墨模具8的高度高。小孔4的孔徑為3mm.測(cè)溫窗口 5的大小根據(jù)紅外測(cè)溫儀要求的窗口大小來(lái)定。圓孔9、10的直徑大小與石墨模具 8的內(nèi)徑大小相同。實(shí)施例2:外套I的材料為氧化鋯(ZrO2),石墨模具8的尺寸由用戶定。外套I的內(nèi)徑與底座2上部的內(nèi)徑相同，上蓋3的內(nèi)徑與石墨模具8的外徑相同；外套I、底座2、上蓋3的厚度相同，且為3mm。外套I的高度比石墨模具8的高度高。小孔4的孔徑為2mm. 測(cè)溫窗口 5的大小根據(jù)紅外測(cè)溫儀要求的窗口大小來(lái)定。圓孔9、10的直徑大小與石墨模具8的內(nèi)徑大小相同。實(shí)施例3 :外套I的材料為氧化鋯(ZrO2),石墨模具8的尺寸由用戶定。外套I的內(nèi)徑與底座2上端的內(nèi)徑相同，上蓋3的內(nèi)徑與石墨模具8的外徑相同；外套I、底座2、上蓋3的厚度相同，且為4mm。外套I的高度比石墨模具8的高度高。小孔4的孔徑為2. 5mm. 測(cè)溫窗口 5的大小根據(jù)紅外測(cè)溫儀要求的窗口大小來(lái)定。圓孔9、10的直徑大小與石墨模具8的內(nèi)徑大小相同。實(shí)施例4 :外套I的材料為氧化鋯(ZrO2),石墨模具8的尺寸由用戶定。外套I的內(nèi)徑與底座2上端的內(nèi)徑相同，上蓋3的外徑與石墨模具8的外徑相同；外套I、底座2、上蓋3的厚度相同，且為6mm。小孔4的孔徑為3mm.測(cè)溫窗口 5的大小根據(jù)紅外測(cè)溫儀要求的窗口大小來(lái)定。圓孔9、10的直徑大小與石墨模具8的內(nèi)徑大小相同。實(shí)施例5 :外套I的材料為氧化鋯(ZrO2),石墨模具8的尺寸由用戶定。外套I的外徑與底座2上端的內(nèi)徑相同，上蓋3的外徑與石墨模具8的外徑相同；外套I、底座2、上蓋3的厚度相同，且為8mm。外套I的高度比石墨模具8的高度高，小孔4的孔徑為2mm.測(cè)溫窗口 5的大小根據(jù)紅外測(cè)溫儀要求的窗口大小來(lái)定。圓孔9、10的直徑大小與石墨模具 8的內(nèi)徑大小相同。壓樣開(kāi)始前，先插入熱電偶6至最深處，用紅外測(cè) 溫儀7的探頭對(duì)準(zhǔn)測(cè)溫窗口 5。 在溫度1100°c以下時(shí)，用熱電偶6讀溫度，在溫度高于1100°c時(shí)，拔出熱電偶6，用紅外測(cè)溫儀7讀溫度。
權(quán)利要求
1.一種超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于包括有外套(I)、底座(2)、上蓋(3)、熱電偶(6)、紅外測(cè)溫儀(7)、石墨模具(8)，其中底蓋(2)裝設(shè)在外套(I)的底部，石墨模具(8)裝設(shè)在外套(I)所設(shè)的中空腔體內(nèi)，上蓋(3)裝設(shè)在石墨模具(8)的頂部，外套(I)的側(cè)壁上開(kāi)有用于插入熱電偶(6)的小孔(4)和開(kāi)有面向紅外測(cè)溫儀(7)的測(cè)溫窗口(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述測(cè)溫窗口(5)是圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述底座(2)和上蓋(3)的圓心處分別開(kāi)有圓孔(9、10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述圓孔(9、10)的直徑和石墨模具(8)的內(nèi)徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述外套(I)的內(nèi)徑、上蓋(3)的外徑和石墨模具(8)的外徑相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述外套(I)是由高純氧化鋯(ZrO2)做成的耐高溫保溫、抗氧化保護(hù)外套。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述插入小孔(4)的熱電偶(6)的端部與樣品之間隔有石墨薄層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述外套(I)的外徑與底座(2)上端的內(nèi)徑相同；上述外套(I)的壁厚與底座(2)的厚度及上蓋(3)的厚度相同，且為3 10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件，其特征在于上述小孔(4)的孔徑為2 3mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種超高溫快速燒結(jié)塊體材料用簡(jiǎn)易燒結(jié)附件。包括外套、底座、上蓋、熱電偶、紅外測(cè)溫儀、石墨模具，其中底蓋裝設(shè)在外套的底部，石墨模具裝設(shè)在外套所設(shè)的中空腔體內(nèi)，上蓋裝設(shè)在石墨模具的頂部，外套的側(cè)壁上開(kāi)有用于插入熱電偶的小孔和開(kāi)有面向紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫窗口。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有快速燒結(jié)納米結(jié)構(gòu)的塊體材料存在的模具及真空腔較為復(fù)雜和設(shè)備成本、運(yùn)行成本高、耗電的問(wèn)題，本發(fā)明的適合超高溫快速燒結(jié)納米塊體材料的燒結(jié)附件能在2500℃以下使用，不需要真空腔、真空泵、真空儀表、加熱石墨棒等易耗品。加熱直接在模具上進(jìn)行，簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本和運(yùn)行成本，改變了加熱方式，提高了加熱速度，降低了能耗。
文檔編號(hào)F27B21/10GK102721281SQ201210153480
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者何琴玉, 余昂懋, 馮壽廷, 劉俊明, 徐惠欣, 李林, 梁天柱, 羅海津, 蔡錦種, 貝瑤瑤, 雷正大 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)