压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及新材料制备领域，提供了一种压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，包括炉体、压力系统、闪烧系统、感应加热系统、冷却系统和真空系统；压力系统包括上压头和可移动下压头，上电极及下电极分别设置在上压头和下压头的端部，为闪烧样品提供压力；闪烧系统提供闪烧回路；感应加热系统提供加热和保温；冷却系统冷却炉体；真空系统对炉体抽真空。本发明专利技术克服了传统闪速烧结技术中的固有缺点，可根据被闪烧结材料的电学性质灵活选择闪烧电源，来引发热失控，从而实现最大程度的致密化水平以及样品微观结构的精细调控，对于金属及陶瓷材料具有普适性；本发明专利技术可轻松实现闪烧过程的压力辅助，可为该研究领域提供一种新的制备手段。

【技术实现步骤摘要】
压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置
本专利技术涉及新材料制备
，特别涉及一种压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置。
技术介绍
自从2010年提出闪速烧结(或称为闪光烧结或闪烧)以来，其已经被应用于多种材料，包括离子导体，如氧化钇稳定氧化锆(YSZ)和钆掺杂二氧化铈(GDC)；半导体，如氧化锌(ZnO)和碳化硅(SiC)；以及某些类型的电子导体和绝缘体，例如Co2MnO4，钛酸锶(SrTiO3)和氧化铝(Al2O3)。与常规烧结工艺相比，闪速烧结最明显的优势在于它大大减少了陶瓷致密化所需的时间、温度和能量，意味着其在工业和环境效益方面具有重要的意义和应用前景。近年来，采用新颖的实验装置来实现闪速烧结引起国际上科学界和技术界的关注，例如闪速放电等离子体烧结(FSPS)，闪速烧结锻造和非接触式闪速烧结。FSPS通过改造商业放电等离子体设备，通过施加极高的脉冲直流电，实现了极难烧结的高熔点碳化物、氮化物、硼化物的闪速烧结；非接触式闪速烧结采用等离子体作为电极，避免了电极和样品之间的物理接触，从而解决了常规闪速烧结方法中的存在的铂电极昂贵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，其特征在于，包括炉体、压力系统、闪烧系统、感应加热系统、冷却系统和真空系统；/n所述压力系统包括相对于炉体顶部固定设置的上压头，及可移动下压头；上压头端部设置上电极，下压头端部设置下电极；所述上压头、下压头相对运动时带动所述上电极、下电极为闪烧样品提供压力；/n所述闪烧系统包括闪烧电源、闪烧模具、所述上电极及所述下电极；所述闪烧系统为闪烧样品提供闪烧回路；/n所述感应加热系统用于为闪烧样品加热及保温；所述感应加热系统设置在所述炉体内；/n所述冷却系统，用于冷却所述炉体；/n所述真空系统，用于对所述炉体内部抽真空。/n

【技术特征摘要】
1.一种压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，其特征在于，包括炉体、压力系统、闪烧系统、感应加热系统、冷却系统和真空系统；
所述压力系统包括相对于炉体顶部固定设置的上压头，及可移动下压头；上压头端部设置上电极，下压头端部设置下电极；所述上压头、下压头相对运动时带动所述上电极、下电极为闪烧样品提供压力；
所述闪烧系统包括闪烧电源、闪烧模具、所述上电极及所述下电极；所述闪烧系统为闪烧样品提供闪烧回路；
所述感应加热系统用于为闪烧样品加热及保温；所述感应加热系统设置在所述炉体内；
所述冷却系统，用于冷却所述炉体；
所述真空系统，用于对所述炉体内部抽真空。


2.如权利要求1所述的压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，其特征在于，
压头与电极之间采用螺纹连接固定，或者直接将电极嵌套于压头端部中心的孔内固定；
炉体外设置压力框架，上压头顶端与上电极板下平面接触将所述上电极引出炉体，上电极板上平面与压力框架上固定的压力传感器之间采用玻纤板或聚四氟乙烯板绝缘；
可移动下压头通过伺服电缸驱动，可移动下压头底端与下电极板上平面接触将所述下电极引出炉体，下电极板与伺服电缸之间采用玻纤板或聚四氟乙烯板绝缘；下压头与炉体之间采用动密封。


3.如权利要求1或2所述的压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，其特征在于，所述炉体为卧式圆筒，圆筒筒壁为水冷双层不锈钢结构。


4.如权利要求3所述的压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，其特征在于，所述炉体对应设置有前门和后门，前门设置观察窗或辐射测温窗，后门设置有热电偶、真空抽气口和真空测量装置。


5.如权利要求1所述的压力辅助感应加热真空气氛闪速烧结装置，其特征在于，所述闪烧模具为中空圆柱形，具有3层结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新房，梁艺涵，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11