一种Bi制造技术

本发明专利技术涉及低温烧结陶瓷技术领域，尤其涉及一种Bi

A kind of Bi

The invention relates to the technical field of low temperature sintered ceramics, in particular to a bi

【技术实现步骤摘要】
一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结方法及冷压烧结装置
本专利技术涉及低温烧结陶瓷
，尤其涉及一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结方法及冷压烧结装置。
技术介绍
Bi2O3特殊的晶体结构以及优异的光电性能特性决定了它作为一种新型功能材料，在电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂等方面具有广阔的应用前景。氧化铋是具有立方萤石矿型缺陷的氧化物半导体,其晶格有1/4的氧离子位子是空缺的,因而具有非常高的氧离子导电性能.氧化铋有4种主要的晶相(单斜相的α-Bi2O3、四方相的β-Bi2O3、体立方相的γ-Bi2O3、面立方相的δ-Bi2O3)和2种非化学计量相(Bi2O2.33和Bi2O2.75),其中α-Bi2O3和δ-Bi2O3在室温条件下都是稳态,而β-Bi2O3和γ-Bi2O3则是在477℃以上才会存在的亚稳态.氧化铋具有较宽的光学带隙、较高的折射率,其应用领域涉及到微电子、光学涂层、传导技术、透明陶瓷玻璃制造以及电解质材料等。目前制备氧化铋陶瓷的方法主要有：常规烧结、热等静压烧结和气氛压力烧结等。大部分研究人员把精力集中在常规烧结，而对于冷烧结制备氧化铋陶瓷的报到较少。传统Bi2O3陶瓷通过高温烧结方法制备，其晶粒较粗大，且容易发生变形，还十分耗能，因此特别急需一种低温制备陶瓷化的方法。本专利技术采用冷压烧结装置，在≤300℃的温度和一定的压力下制备Bi2O3陶瓷。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结方法及冷压烧结装置，可以实现高致密的Bi2O3陶瓷，所加工的Bi2O3陶瓷具有成品率高、表面清洁和具备工业化批量流水线制造的优点。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结装置，包括固定连接在一起的控制箱、进料装置和烧结装置，所述控制箱内设置有控制系统电路主板，所述烧结装置包括机壳，所述机壳的上端面固定安装有上成型液压机，所述上成型液压机的主轴上固定安装有上模具芯，所述机壳的下端面于上成型液压机对应的位置固定安装有下成型液压机，所述下成型液压机的主轴上固定安装有下模具芯，所述上模具芯和下模具芯相匹配，所述机壳的侧壁上固定安装有安装台，所述安装台上可拆卸安装有模具，所述模具的侧壁上开设有注射通孔，所述注射通孔与进料装置相连通，所述模具的外壁上安装有加热机构，所述模具上开设有模具孔，所述上模具芯、下模具芯分别从模具孔的两端穿设在模具孔内，且上模具芯、下模具芯均和模具孔相匹配，所述机壳的外侧壁上还安装有产品收集装置，所述机壳的侧壁上于产品收集装置对应的位置开设有取样口，所述上成型液压机、下成型液压机、加热机构均和控制系统电路主板电信号连接。进一步，所述模具的形状为圆柱体、正方体、长方体中的任意一种，优选的为圆柱体。进一步，所述模具孔的形状为圆形或正方形中的任意一种，所述模具孔的横截面积为1～30cm2。进一步，所述进料装置包括料筒，所述料筒内安装有搅拌轴，所述搅拌轴的一端伸出料筒，于料筒外固定连接有第一驱动电机，所述料筒的顶部开设有进料口，底部固定连接有出料管，所述出料管上固定安装有电动节流阀，所述出料管的一端连接有注射机构，所述注射机构包括安装腔和注射腔，所述出料管和注射腔相连通，所述注射腔和注射通孔之间连接有注射细管，所述安装腔内固定安装有双向液压机，所述双向液压机的主轴端面上固定安装有液压活塞，且液压活塞的一端滑动安装在注射腔内，所述第一驱动电机、电动节流阀、双向液压机均和控制系统电路主板电信号连接。进一步，所述安装腔内还固定安装有加料调节装置，所述加料调节装置包括支撑杆和第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，所述支撑杆上穿设有调节螺栓，所述调节螺栓的一端固定安装有驱动齿轮，所述主动齿轮和驱动齿轮相啮合，所述调节螺栓上螺接有挡板，所述挡板的一端固定安装在液压活塞上。进一步，所述烧结装置还包括超声清洗机构，所述超声清洗机构包括水箱、超声波换能器和接水槽，所述水箱固定安装在上模具芯上靠近上成型液压机主轴的位置，所述水箱上通过管道连接有水泵，所述管道上安装有电动节流阀，所述水箱的下端面于接近上模具芯的位置开设有环形出水孔，所述超声波换能器固定安装在安装台上，于靠近模具的位置，所述接水槽固定安装在机壳的下端面上，紧贴下成型液压机并环绕一周，所述接水槽的底部设置有污水排水管，所述污水排水管的自由端穿过机壳置于机壳外，所述电动节流阀、超声波换能器均和控制系统电路主板电信号连接。进一步，所述产品收集装置包括安装支座和第三驱动电机，所述安装支座的一端固定安装在机壳上，所述第三驱动电机固定安装在安装支座上，所述第三驱动电机的输出轴上固定安装有转臂，所述转臂的自由端可拆卸连接有吸附头，所述转臂上还固定安装有连接管，所述转臂内开设有通气孔道，所述通气孔道两端分别和连接管、吸附头相连通，所述连接管远离转臂的一端连接有气泵，所述第三驱动电机、气泵均和控制系统电路主板电信号连接。进一步，所述控制箱包括箱体，所述箱体上嵌入安装有显示屏和输入电键，所述控制箱内设置有控制系统电路主板，所述上成型液压机、下成型液压机、加热机构、第一驱动电机、电动节流阀、第二电动电机、双向液压机、超声波换能器、第三驱动电机、气泵均和控制系统电路主板电信号连接，且所述气泵安装在箱体内。另外本专利技术还公开了一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结方法，利用上述Bi2O3陶瓷的冷压烧结装置，包括以下步骤：混料：分别量取Bi2O3粉末和丙酸溶液加入料筒，通过控制箱设置好目标温度、目标压力、升温曲线后，开启程序，通过第一驱动电机带动搅拌轴对料筒内原料进行混合；烧结：混合完成后，通过注射机构将混合后的料浆注射到模具中，进行烧结，烧结完成后通过产品收集装置取出，得到Bi2O3陶瓷；清洗：当烧结得到的Bi2O3陶瓷取出后，利用超声清洗装置对上模具芯、下模芯、模具进行清洗，并烘干。进一步，所述Bi2O3陶瓷的冷压烧结方法具体为：S1：先称取Bi2O3粉体倒入料筒，再取丙酸溶液加入料筒；S2：打开控制系统总开关，通过控制箱设置好目标温度、目标压力、升温曲线；S3：开启程序，第一驱动电机带动搅拌轴旋转混合原料，使原料充分混合，同时调节加料调节装置调节注射量，利用双向液压机带动液压活塞向左运动到极限；S4：打开电动节流阀，使混合好的原料在重力的作用下充满注射腔；同时上成型液压机主轴向上运动到极限，下成型液压机的主轴向上运动使得下模具芯插入模具孔5mm，完成上成型液压机、下成型液压机成型的初始状态；S5：利用双向液压机带动液压活塞向右运动到极限，将注射腔内的原料通过注射通孔注射到模具孔内，然后上成型液压机主轴带动上模具芯向下运动到极限，下成型液压机带动下模具芯开始向上运行加压到预设压力并保持压力不变，此时加热机构按照预设的升温曲线运行，开始进行烧制；而在注射完成后，双向液压机带动液压活塞向左运动，同时吸走注射细管内的残料，双向液压机带动液压活塞向左运动到极限后，打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Bi

【技术特征摘要】
1.一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结装置，其特征在于，包括固定连接在一起的控制箱、进料装置和烧结装置，所述烧结装置包括机壳，所述机壳的上端面固定安装有上成型液压机，所述上成型液压机的主轴上固定安装有上模具芯，所述机壳的下端面于上成型液压机对应的位置固定安装有下成型液压机，所述下成型液压机的主轴上固定安装有下模具芯，所述上模具芯和下模具芯相匹配，所述机壳的侧壁上固定安装有安装台，所述安装台上可拆卸安装有模具，所述模具的侧壁上开设有注射通孔，所述注射通孔与进料装置相连通，所述模具的外壁上安装有加热机构，所述模具上开设有模具孔，所述上模具芯、下模具芯分别从模具孔的两端穿设在模具孔内，且上模具芯、下模具芯均和模具孔相匹配，所述机壳的外侧壁上还安装有产品收集装置，所述机壳的侧壁上于产品收集装置对应的位置开设有取样口。


2.根据权利要求1所述的一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结装置，其特征在于，所述进料装置包括料筒，所述料筒内安装有搅拌轴，所述搅拌轴的一端伸出料筒，于料筒外固定连接有第一驱动电机，所述料筒的顶部开设有进料口，底部固定连接有出料管，所述出料管上固定安装有电动节流阀，所述出料管的一端连接有注射机构，所述注射机构包括安装腔和注射腔，所述出料管和注射腔相连通，所述注射腔和注射通孔之间连接有注射细管，所述安装腔内固定安装有双向液压机，所述双向液压机的主轴端面上固定安装有液压活塞，且液压活塞的一端滑动安装在注射腔内。


3.根据权利要求1所述的一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结装置，其特征在于，所述安装腔内还固定安装有加料调节装置，所述加料调节装置包括支撑杆和第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，所述支撑杆上穿设有调节螺栓，所述调节螺栓的一端固定安装有驱动齿轮，所述主动齿轮和驱动齿轮相啮合，所述调节螺栓上螺接有挡板，所述挡板的一端固定安装在液压活塞上。


4.根据权利要求1所述的一种Bi2O3陶瓷的冷压烧结装置，其特征在于，所述烧结装置还包括超声清洗机构，所述超声清洗机构包括水箱、超声波换能器和接水槽，所述水箱固定安装在上模具芯上靠近上成型液压机主轴的位置，所述水箱上通过管道连接有水泵，所述管道上安装有电动节流阀，所述水箱的下端面于接近上模具芯的位置开设有环形出水孔，所述超声波换能器固定安装在安装台上，于靠近模具的位置，所述接水槽固...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱归胜，宋金杰，徐华蕊，傅维宁，尹荣，王琦，朱伟，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45