一种晶界扩散工艺用真空反应系统技术方案

本申请涉及晶界扩散工艺技术领域，尤其是涉及一种晶界扩散工艺用真空反应系统，包括能够对工件进行加热的真空炉，真空炉的炉体包括内部中空的炉壳，真空炉的外侧设置有快冷装置，快冷装置包括一端密封的供水管和回水管，供水管与炉壳内部的空腔、回水管与炉壳内部的空腔均连通有联通管，本申请具有加快烧结设备的冷却速度，实现烧结设备的快速冷却的效果。实现烧结设备的快速冷却的效果。实现烧结设备的快速冷却的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种晶界扩散工艺用真空反应系统


[0001]本申请涉及晶界扩散工艺
，尤其是涉及一种晶界扩散工艺用真空反应系统。

技术介绍

[0002]目前磁性材料行业的工业生产中，普遍采用在熔炼过程中掺杂重稀土材料一同熔炼的方式来增加矫顽力。为了更加有效的获得磁体较高性能，之后又采用重稀土晶界扩渗的工艺，有效降低重稀土的使用量，使重稀土元素只存在于晶界中，这样更容易获得高性能的磁体。
[0003]现有的重稀土扩渗工艺主要包括：通过蒸镀法或涂覆法在工件表面形成一层含有重稀土元素的薄膜，然后通过磁性材料烧结设备对工件进行高温热扩散和回火处理，使重稀土元素渗透至磁性材料中，完成重稀土扩渗。为保证足够的加热温度，磁性材料烧结设备中通常采用电阻加热器进行高温加热，而电阻加热器主要是通过一些紧固组件固定在磁性材料烧结设备内壁上。
[0004]上述中的相关技术方案存在以下缺陷：磁性材料在烧结设备中高温加热之后，需要等到烧结设备内部的温度降低到常温，才能够将磁性材料从烧结设备内取出，技术人认为，烧结设备冷却速度慢，无法实现快速冷却。

技术实现思路

[0005]为了加快烧结设备的冷却速度，实现烧结设备的快速冷却，本申请提供一种晶界扩散工艺用真空反应系统。
[0006]本申请提供的一种晶界扩散工艺用真空反应系统采用如下的技术方案：
[0007]一种晶界扩散工艺用真空反应系统，包括能够对工件进行加热的真空炉，真空炉的炉体包括内部中空的炉壳，真空炉的外侧设置有快冷装置，快冷装置包括一端密封的供水管和回水管，供水管与炉壳内部的空腔、回水管与炉壳内部的空腔均连通有联通管。
[0008]通过采用上述技术方案，使用真空炉对工件进行加热之后需要使真空炉快速冷却时，可以将供水管以及回水管敞开的端头连通到安装有供水泵的水箱上，水箱内部的水溶液能够在供水泵的作用下经过供水管以及联通管进入到炉壳内部的空腔内部，之后炉壳内部的水溶液会经过联通管以及回水管回流至水箱内部，水溶液流动到壳体外侧时，能够带走真空炉大量的热量，这样就能够加快烧结设备（即真空炉）的冷却速度，实现了烧结设备（真空炉）的快速冷却，加快了工件处理工序的处理速度。
[0009]优选的，供水管以及回水管上均连通有多个辅助管，辅助管上设置有控制阀，联通管通过所述辅助管与供水管或者回水管内部连通。
[0010]通过采用上述技术方案，供水管以及回水管上设置有多个辅助管，人们可以在供水管或者回水管上安装其他的用水管道，这样增加快冷装置的用途。
[0011]优选的，快冷装置还包括进气管和出气管，进气管以及出气管靠近炉体的一端贯
穿炉体与炉体内部连通，进气管与出气管远离炉体的一端连接到同一个离心风机上，出气管上设置有能够为出气管内部的气体进行降温的换热器。
[0012]通过采用上述技术方案，真空炉对工件进行加热时，需要在真空炉内部通入氩气等惰性气体，氩气在真空炉内部温度会上升，开启离心风机之后，离心风机能够将炉体内部的温度较高的氩气从出气管内吸出，将其输送至进气管内部之后再次进入到炉体内部，温度较高的氩气经过出气管时能够与换热器进行换热，气体温度下降，这样进入到炉体内部的氩气便是温度较低的空气，温度较低的氩气能够带走真空炉上大量的热量，实现真空炉的快速冷却。
[0013]优选的，换热器为气液换热器，气液换热器中冷媒的入口连通到供水管内部，冷媒的出口连通到回水管内部。
[0014]通过采用上述技术方案，对真空炉进行水冷的同时，可以开启离心风机，这样可以同时对真空炉进行风冷和水冷，进一步加快了真空炉的冷却速度。
[0015]优选的，炉体内部设置有带状电阻加热器以及位于炉体与带状电阻加热器之间的反射屏；炉壳的一端铰接有前炉门，另一端固定有后炉门；带状电阻加热器包括前加热器、炉壳加热器和后加热器；反射屏包括固定在前炉门上的前反射屏、分体设置在炉壳内且呈圆柱筒状的炉壳反射屏以及固定在后炉门上的后反射屏；炉壳反射屏上设有将炉壳加热器以柔性连接的方式固定在炉壳反射屏内的第一柔性固定组件，前反射屏和后反射屏朝向炉壳的一侧均设有第二柔性固定组件，第二柔性固定组件分别将前加热器以柔性连接的方式固定在前反射屏上、将后加热器以柔性连接的方式固定在后反射屏上。
[0016]通过采用上述技术方案，通过设置前加热器、炉壳加热器和后加热器这三个独立的个体，能够分别对炉体内的不同位置进行加热，保证炉体内温度的均匀性；通过设置第一柔性固定组件和第二柔性固定组件，能够将前加热器、炉壳加热器和后加热器分别以柔性连接的方式一一固定在前炉门、炉壳和后炉门上，当带状电阻加热器高温膨胀时，第一柔性固定组件和第二柔性固定组件能够为带状电阻加热器提供一定的膨胀空间，大大降低了带状电阻加热器由于高温膨胀后受到硬性碰撞和挤压的可能性，提高使用寿命。
[0017]优选的，第一柔性固定组件包括位于炉壳反射屏内部的柱体、固接在柱体一端且沿炉壳反射屏径向穿出的第一穿杆、固接在柱体另一端且穿过炉壳加热器的第二穿杆、分别插接至第一穿杆伸出炉壳反射屏一端和第二穿杆穿出炉壳加热器一端的B型开口销，柱体靠近炉壳加热器的一端与插接在第二穿杆上的B型开口销之间存在供炉壳加热器膨胀的间距。
[0018]通过采用上述技术方案，安装时，先通过第一穿杆和B型开口销将第一柔性固定组件固定在炉壳反射屏上，然后再将第二穿杆穿过炉壳加热器并通过B型开口销进行限位固定，由于柱体靠近炉壳加热器的一端与插接在第二穿杆上的B型开口销之间存在间距，因此，能够为炉壳加热器的高温膨胀提供足够的膨胀空间，降低了炉壳加热器由于高温膨胀后受到硬性碰撞和挤压的可能性。
[0019]优选的，第二穿杆位于炉壳加热器两侧的杆体上分别穿设有弹性垫片，两弹性垫片之间预留伸缩间隙。
[0020]通过采用上述技术方案，能够对炉壳加热器进行保护，同时，为炉壳加热器的膨胀提供伸缩的空间，降低了炉壳加热器高温膨胀后受到硬性碰撞和挤压的可能性。
[0021]优选的，第二柔性固定组件包括垂直固接在前反射屏或后反射屏朝向炉壳一侧的立板、设置在立板两侧且可相对或相向移动的托料件、将托料件连接在立板上的固定螺栓以及设置在两托料件之间以限制前加热器或后加热器掉落的限位螺栓。
[0022]通过采用上述技术方案，安装时，先通过固定螺栓将两托料件安装在立板上，然后再将前加热器或后加热器放置在两托料件之间，并通过限位螺栓进行固定。
[0023]优选的，托料件包括与立板平行的侧板、一体成型于侧板朝向炉壳一端的过渡板以及一体成型于过渡板自由端且与侧板相背延伸的折弯板，两托料件的两折弯板之间相对设置且形成供前加热器或后加热器放置的托料腔，侧板和立板对应的位置至少开设有两对供固定螺栓穿过的固定孔，固定孔的直径大于固定螺栓的直径，折弯板上开设有供限位螺栓插接的安装孔，安装孔的直径大于限位螺栓的直径。
[0024]通过采用上述技术方案，前加热器或后加热器加热膨胀时，由于固定孔的直径大于固定螺栓的直径，安装孔的直径大于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶界扩散工艺用真空反应系统，其特征在于：包括能够对工件进行加热的真空炉(10)，真空炉(10)的炉体(1)包括内部中空的炉壳(11)，真空炉(10)的外侧设置有快冷装置(9)，快冷装置(9)包括一端密封的供水管(91)和回水管(92)，供水管(91)与炉壳(11)内部的空腔、回水管(92)与炉壳(11)内部的空腔均连通有联通管(93)。2.根据权利要求1所述的一种晶界扩散工艺用真空反应系统，其特征在于：供水管(91)以及回水管(92)上均连通有多个辅助管(98)，辅助管(98)上设置有控制阀(99)，联通管(93)通过所述辅助管(98)与供水管(91)或者回水管(92)内部连通。3.根据权利要求1所述的一种晶界扩散工艺用真空反应系统，其特征在于：快冷装置(9)还包括进气管(94)和出气管(96)，进气管(94)以及出气管(96)靠近炉体(1)的一端贯穿炉体(1)与炉体(1)内部连通，进气管(94)与出气管(96)远离炉体(1)的一端连接到同一个离心风机(95)上，出气管(96)上设置有能够为出气管(96)内部的气体进行降温的换热器。4.根据权利要求3所述的一种晶界扩散工艺用真空反应系统，其特征在于：换热器为气液换热器(97)，气液换热器(97)中冷媒的入口连通到供水管(91)内部，冷媒的出口连通到回水管(92)内部。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种晶界扩散工艺用真空反应系统，其特征在于：炉体(1)内部设置有带状电阻加热器(2)以及位于炉体(1)与带状电阻加热器(2)之间的反射屏(3)；炉壳(11)的一端铰接有前炉门(13)，另一端固定有后炉门(14)；带状电阻加热器(2)包括前加热器(21)、炉壳加热器(22)和后加热器(23)；反射屏(3)包括固定在前炉门(13)上的前反射屏(31)、分体设置在炉壳(11)内且呈圆柱筒状的炉壳反射屏(32)以及固定在后炉门(14)上的后反射屏(33)；炉壳反射屏(32)上设有将炉壳加热器(22)以柔性连接的方式固定在炉壳反射屏(32)内的第一柔性固定组件(5)，前反射屏(31)和后反射屏(33)朝向炉壳(11)的一侧均设有第二柔性固定组件(6)，第二柔性固定组件(6)分别将前加热器(21)以柔性连接的方式固定在前反射屏(31)上、将...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永军，
申请(专利权)人：北京北方华创磁电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：