一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备

1.本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备。


背景技术：

2.压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等设备。
3.压电陶瓷是一类具有压电特性的电子陶瓷材料。与典型的不包含铁电成分的压电石英晶体的主要区别是：构成其主要成分的晶相都是具有铁电性的晶粒。由于陶瓷是晶粒随机取向的多晶聚集体，因此其中各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的。为了使陶瓷能表现出宏观的压电特性，就必须在压电陶瓷烧成并于端面被复电极之后，将其置于强直流电场下进行极化处理，以使原来混乱取向的各自发极化矢量沿电场方向择优取向。经过极化处理后的压电陶瓷，在电场取消之后，会保留一定的宏观剩余极化强度，从而使陶瓷具有了一定的压电性质。
4.现有的专利申请中公开了一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备，包括第一电源、第二电源、支撑机构、第一安装块、第二安装块，第一安装块通过升降机构与第二安装块连接；所述第一安装块、第二安装块的内部分别对应设置有第一烧结盘、第二烧结盘，且第一烧结盘与第二烧结盘构成烧结腔；所述第一烧结盘、第二烧结盘的内壁分别沿弧形嵌入式的对应设置有电性连接的若干个铬镍导电丝，且第一电源与铬镍导电丝电性连接。本发明通过设置铬镍导电丝，达到了控制第一电源对铬镍导电丝进行供电，使得第一烧结盘和第二烧结盘的周围产生电场，在电场的影响下降低烧结所需的温度以及烧结所需的时间的效果，具有较好的实用性。
5.但是该低压电陶瓷烧结装置在烧结结束后进行取料时需要探入中间的烧结盘取出，烧结装置内部余温温度高，安全隐患较大，对工作人员的安全没有更全面的保障。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备。
7.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备，包括：
8.底座，所述烧结箱设于所述底座上一侧，
9.烧结箱，其一侧开设有凹槽；
10.柱形壳体，设于所述凹槽内，且与所述凹槽之间形成第一腔体，其内部弧面均匀铺设有电阻丝；
11.烧结柱，水平设于所述柱形壳体内，一端与所述柱形壳体的内部固定连接，且其表
面均匀铺设有电阻丝；
12.套管，其表面铺设有导电丝；
13.烧结盘，设于所述套管上；
14.移动送料组件，设于所述底座上另一侧；
15.密封门，设于所述移动送料组件的移动端，与所述套管的端部固定连接；
16.所述移动送料组件推动所述密封门移动至与所述烧结箱一侧接触时，固定连接在所述移动门一侧的所述套管套于所述烧结柱上；
17.加压送气组件，设于所述烧结箱内底部，其进气管与所述第一腔体连通。
18.作为本发明的进一步优化，还包括：
19.多个气压阀，分别均匀设于所述柱形壳体上，连通所述第一腔体与柱形壳体内部。
20.作为本发明的进一步优化，所述移动送料组件包括：
21.固定板，竖直设于所述底座顶部的另一侧，与所述底座固定连接；
22.第一液压伸缩缸，设于所述固定板靠近所述烧结箱一侧，且其伸缩端与所述密封门固定连接。
23.作为本发明的进一步优化，还包括：
24.密封圈，设于所述密封门靠近所述烧结箱一侧；
25.导电硅胶块，设于所述密封门上，位于所述密封圈的内圈，与电源电性连接，当所述密封门与所述烧结箱接触，所述导电硅胶块与所述烧结柱上的导电丝接触。
26.作为本发明的进一步优化，所述加压送气组件包括：
27.气体箱，设于所述底板顶部一侧；
28.送气管，一端与所述气体箱通过气泵连通，另一端穿入所述烧结箱内与所述第一腔体连通。
29.作为本发明的进一步优化，还包括：
30.多个温度传感器，分别均匀设于所述柱形壳体内；
31.控制器，设于所述固定板上，根据接收多个所述温度传感器检测的温度信号，控制电源开关的开闭。
32.作为本发明的进一步优化，所述烧结盘通过支撑杆与所述套管固定连接。
33.作为本发明的进一步优化，所述烧结盘个数至少为四个，沿着所述套管均匀设置。
34.与现有技术相比较，本发明的有益效果为：
35.本发明中烧结盘是设置在管套上，且管套可以随着移动送料组件的伸缩，使得管套可以从用于烧结的柱形壳体内深入或者取出，当移动送料组件处于收缩状态，密封门带着管套远离烧结箱，管套上的烧结盘完全被暴露欧，方便上下料，为了使得烧结时候位于烧结盘内的工件受热均匀，得到更好的性能，烧结箱内的用于烧结的柱形壳体内还设有烧结柱，多方位的烧结盘内的工件加热，受热更加均匀，并且为了加快烧结效率，还对柱形壳体内加入气氛气体进行加压，进一步提高烧结质量。
附图说明
36.图1是本发明未烧结状态下的剖面结构示意图；
37.图2是本发明烧结状态下的剖面结构示意图；
38.图3是本发明套管的截面结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
40.实施例：
41.参阅图1-3，一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备，包括：底座，所述烧结箱1设于底座上一侧，烧结箱1的其一侧开设有凹槽；柱形壳体，设于凹槽内，且与凹槽之间形成第一腔体，其内部弧面均匀铺设有电阻丝；烧结柱3，水平设于柱形壳体内，一端与柱形壳体的内部固定连接，且其表面均匀铺设有电阻丝；套管6，其表面铺设有导电丝；烧结盘11，设于套管 6上；移动送料组件，设于底座上另一侧；密封门7，设于移动送料组件的移动端，与套管6的端部固定连接；所述移动送料组件推动所述密封门7移动至与所述烧结箱1一侧接触时，固定连接在所述移动门7一侧的所述套管6 套于烧结柱3上；加压送气组件，设于烧结箱1内底部，其进气管与第一腔体连通，在烧结的过程中，加入气氛气体，增大内部压力，缩短烧结时间。
42.作为本发明的进一步优化，还包括：多个气压阀，作为加压送气组件的出气端，分别均匀设于柱形壳体上，连通第一腔体与柱形壳体内部，送入第一腔体内的气氛气体足够多的时候，第一腔体内的压力变大，多个气压阀由于第一腔体内的压力开启，第一腔体内的气氛气体进入柱形壳体的内部。
43.实施例2
44.在实施例1的基础上，作为本发明的进一步优化，其中的移动送料组件包括：固定板8，竖直设于底座顶部的另一侧，与底座固定连接；第一液压伸缩缸10，设于固定板8靠近烧结箱1一侧，且其伸缩端与密封门7固定连接。
45.为了保证烧结质量，烧结过程中的密封性尤为重要，作为本发明的进一步优化，本发明还包括：密封圈，设于密封门7靠近烧结箱1一侧；导电硅胶块，设于密封门7上，位于密封圈的内圈，与电源电性连接，当密封门 7与烧结箱1接触，导电硅胶块与烧结柱3上的导电丝接触，电源打开，电阻丝开始工作，柱形壳体内用于烧结的空间内温度逐步稳定提高。
46.为了加快烧结速率，可以对烧结箱内部进行加压处理，作为本发明的进一步优化，其中的加压送气组件包括：气体箱9，设于底板顶部一侧；送气管，一端与气体箱9通过气泵连通，另一端穿入烧结箱1内与第一腔体连通。
47.为了保证内部温度变化均匀，作为本发明的进一步优化，还包括：多个温度传感器，分别均匀设于柱形壳体内；控制器，设于固定板8上，根据接收多个温度传感器检测的温度信号，控制电源开关的开闭，电阻丝与电源电连接。
48.作为发明的的进一步优化，参阅图3，烧结盘11通过支撑杆与套管6固定连接，为了提高效率，可以将增大物料密度，但是烧结盘个数至少为四个，沿着套管6均匀环绕设置，且其承载面均朝上设置，方便换料。
49.本发明一种用于低温烧结压电陶瓷材料的烧结设备的基本工作原理：
50.本发明中烧结盘11是设置在套管6上，且套管6可以随着移动送料组件的伸缩，使得管套可以从用于烧结的柱形壳体内深入或者取出，当移动送料组件处于收缩状态，密封门7带着套管6位移底座上远离烧结箱1一侧，套管6上的烧结盘11完全被暴露出来，此状态
下方便上下料，为了使得烧结时候位于烧结盘11内的工件受热均匀，得到更好的性能，烧结箱1内的用于烧结的柱形壳体内还设有烧结柱3，多方位的烧结盘11内的工件加热，受热更加均匀，并且为了加快烧结效率，还对柱形壳体内加入气氛气体进行加压，提高烧结质量，且为了实现低温烧结，在柱形壳体内设有温度传感器，对内部的温度进行监控，及时检测到内部温度的变化，当控制器接收到温度传感器检测到烧结温度信号，达到设定阈值的时候，开启电源，与电源通过导电硅块电连接的导电丝通电，使得柱形壳体内形成电场，在电场的影响下降低烧结所需的温度以及烧结所需的时间，加快烧结效率与烧结质量。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
52.以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。