一种坩埚装置的制作方法

本技术涉及坩埚，特别涉及一种坩埚装置。

背景技术：

1、在材料的高温烧结过程中，常使用坩埚装置来盛放物料并维持所需的气氛环境。

2、现有的坩埚装置通常结构简单，其坩埚盖与坩埚本体多采用简单的重力盖合或简单的卡扣方式连接。但是，这类结构存在缺陷，首先，盖体与本体之间的锁紧力不足，在窑炉运行过程中因振动或内部压力变化易导致盖体松动，造成内部烧结气氛泄露，影响产品质量。其次，接合部位的密封性较差，难以保持稳定的气氛环境。此外，现有的坩埚未设置内部压力调节机构，在高温下内部气体膨胀易导致压力积聚，存在爆炸的风险。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决现有坩埚在高温烧结过程中因盖体与本体锁紧不牢而导致的密封性能差、气氛易泄露等技术问题。本实用新型提供了一种坩埚装置，可通过环形凸台外侧壁的外螺纹与坩埚本体内侧壁的内螺纹旋合产生的机械自锁与轴向压紧力，使得坩埚盖的环形凸缘与坩埚本体的环形凹槽内紧密贴合，并在环形凸缘的顶面与环形凹槽的底面之间设置密封环，形成多级密封结构，从而在高温条件下实现密封效果，防止坩埚内气体泄漏。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种坩埚装置，包括坩埚本体，所述坩埚本体的开口的内侧壁沿周向延伸设置有内螺纹，所述坩埚本体的开口的外周缘沿周向延伸设置有环形凹槽；坩埚盖，所述坩埚盖包括环形凸台和环形凸缘，所述环形凸台沿周向延伸设置在所述坩埚盖的下表面，所述环形凸台的外侧壁沿周向延伸设置有外螺纹，所述环形凸缘沿周向延伸设置在所述坩埚盖的下表面，所述环形凸缘与所述环形凸台平行间隔设置，沿第一方向，所述环形凸台的长度大于所述环形凸缘的长度，所述环形凸缘位于环形凹槽内。

3、采用上述技术方案，通过旋转坩埚盖与坩埚本体结合，设置在环形凸台外壁的外螺纹与坩埚本体内壁的内螺纹啮合，驱动坩埚盖沿第一方向移动，同时，坩埚盖下表面的环形凸缘进入坩埚本体开口外周缘的环形凹槽内，并在螺纹配合产生的轴向压紧力作用下，使环形凸缘与环形凹槽的底面贴合。外螺纹与内螺纹确保压紧力均匀分布，环形凸缘与环形凹槽的周向连续结构提供径向约束，从而通过结构配合实现坩埚的密封和锁紧。

4、根据本实用新型的另一具体实施方式，所述坩埚本体与所述坩埚盖以可拆卸的方式连接，所述坩埚本体的内螺纹与所述坩埚盖的外螺纹连接。

5、采用上述技术方案，坩埚本体与坩埚盖通过内螺纹与外螺纹连接，使得坩埚本体与坩埚盖能够通过旋转动作实现分离与结合，同时内外螺纹的设计确保连接时受力均匀分布在整个坩埚本体上。

6、根据本实用新型的另一具体实施方式，环形凸缘的顶面位于环形凹槽内，所述环形凸缘的顶面与环形凹槽的底面间隔设置，所述环形凸缘的顶面与环形凹槽的底面之间设置有密封环，所述密封环为耐高温材料。

7、采用上述技术方案，设置在环形凸缘顶面与环形凹槽底面之间的密封环，在环形凸缘压入环形凹槽的过程中受到压缩，填充环形凸缘顶面与环形凹槽底面之间的间隙，同时，耐高温材料确保密封环在高温环境下保持形状和弹性功能。

8、根据本实用新型的另一具体实施方式，密封环的压缩率为15-25%之间。

9、采用上述技术方案，将密封环的压缩率限定在15-25%之间，使得密封环在环形凸缘完全压入环形凹槽时产生足够的变形量以完全填充配合间隙，当压缩率小于15%时，环形凸缘完全压入环形凹槽后，密封环的形变量不足以完全填充环形凸缘与环形凹槽之间的间隙，导致气体沿缝隙泄漏。当压缩率大于25%时，密封环承受的压应力超过其弹性极限，在高温环境下长时间使用后，密封环发生永久变形，失去回弹能力。在坩埚冷却后，环形凸缘与环形凹槽之间密封环因失去弹性形变而无法填充间隙，影响下一次使用的密封效果。

10、根据本实用新型的另一具体实施方式，坩埚盖的上表面的中心设置有定位标识。

11、采用上述技术方案，在坩埚盖上表面中心设置定位标识，使得机器从任意角度捕捉该定位标识时，能够确定坩埚盖的中心位置，为机械手控制外螺纹与内螺纹准确旋合的初始对位提供基准，确保螺纹连接的起始位置正确。

12、根据本实用新型的另一具体实施方式，所述坩埚盖设置有多组定位组件，每组所述定位组件包括一个定位凹槽和一个定位孔，所述定位凹槽与定位孔沿定位标识的方向中心对称分布在坩埚盖的边缘。

13、采用上述技术方案，多组由定位凹槽和定位孔构成的定位组件，以定位标识为中心对称分布在坩埚盖边缘，形成多个均匀分布的机械定位点，定位凹槽提供机械手抓握点，定位孔提供定位，两者配合确保机械手能够抓取并控制坩埚盖的旋转角度。

14、根据本实用新型的另一具体实施方式，坩埚本体的底部设置有气体通道，所述气体通道贯穿坩埚本体的底部。

15、采用上述技术方案，气体通道直接通向坩埚本体外的环境，与坩埚内部连通，形成一条不受坩埚盖开闭状态影响的气体流通路径，这一底部设置的结构使得坩埚内部在加热过程中产生的气体膨胀能够通过该通道直接排出。

16、根据本实用新型的另一具体实施方式，所述气体通道内设置有泄压阀。

17、采用上述技术方案，在气体通道内设置的泄压阀，这一结构设置使得当坩埚内部压力处于正常工作范围时，泄压阀保持气体通道的封闭状态，当内部压力升高至超出工作范围时，泄压阀自动开启，使坩埚内部空间通过气体通道与外部环境连通，形成泄压路径。

18、根据本实用新型的另一具体实施方式，所述泄压阀与所述气体通道以可拆卸的方式连接。

19、采用上述技术方案，泄压阀与气体通道之间的可拆卸连接结构，使得泄压阀能够作为独立部件从气体通道中取出。这一结构能够直接清理气体通道中积聚的粉尘，避免气体通道堵塞。同时，该结构允许将性能下降的泄压阀单独拆卸并更换，而无需更换整个坩埚本体。

20、根据本实用新型的另一具体实施方式，所述气体通道内设置有过滤片，沿第一方向，所述过滤片位于所述泄压阀的上侧。

21、采用上述技术方案，在气体通道内于泄压阀上侧设置的过滤片，能够确保所有通过气体通道流向泄压阀的气体必须经过过滤片，过滤片能够允许气体通过同时阻挡固体颗粒，防止颗粒物进入泄压阀阻碍气体排出。

1.一种坩埚装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，所述坩埚本体与所述坩埚盖以可拆卸的方式连接，所述坩埚本体的内螺纹与所述坩埚盖的外螺纹连接。

3.如权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，环形凸缘的顶面位于环形凹槽内，所述环形凸缘的顶面与环形凹槽的底面间隔设置，所述环形凸缘的顶面与环形凹槽的底面之间设置有密封环，所述密封环为耐高温材料。

4.如权利要求3所述的坩埚装置，其特征在于，所述密封环的压缩率为15-25%之间。

5.如权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，坩埚盖的上表面的中心设置有定位标识。

6.如权利要求5所述的坩埚装置，其特征在于，所述坩埚盖设置有多组定位组件，每组所述定位组件包括一个定位凹槽和一个定位孔，所述定位凹槽与定位孔沿定位标识的方向中心对称分布在坩埚盖的边缘。

7.如权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，坩埚本体的底部设置有气体通道，所述气体通道贯穿坩埚本体的底部。

8.如权利要求7所述的坩埚装置，其特征在于，所述气体通道内设置有泄压阀。

9.如权利要求8所述的坩埚装置，其特征在于，所述泄压阀与所述气体通道以可拆卸的方式连接。

10.如权利要求8所述的坩埚装置，其特征在于，所述气体通道内设置有过滤片，沿第一方向，所述过滤片位于所述泄压阀的上侧。