本发明专利技术公开了一种小型受热增压装置，由内模具（３）、外模具（５）和两根工作柱（１）组成，工作柱（１）沿轴线方向排放过盈配合嵌入内模具（３）的空腔中，内模具过盈配合套装在外模具（５）中，工作柱和内外模具材料是将热膨胀系数大的材料过盈配合安装在热膨胀系数小的材料内，工作时小型材料样品２与两根工作柱１同轴放置压紧，一并过盈配合安装至内模具３的内部空腔内；整套装置体积小巧，易于加工，简单实用，便于装配，可普遍在试验室范围内使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种小型受热增压装置，属于材料制备
技术介绍
材料科学等基础研究领域中，经常需要通过加热等手段烧结制备出小型材料样品 (mm3 cm3级别)，用来进行物理或化学性状的分析和测试。而制备过程中如果在加热的 同时对小型材料样品施加压力的话，可以使小型材料样品比无压的情况下拥有更好的致密 度，其性能也会更加优越。现有的用于对此类小型材料样品产生加热加压效果的研究有放 电等离子烧结技术，可以实现一边加压、一边加热的处理效果；热胀冷缩产生压力的装置， 专利号=200610166214. 1，其原理是将被研究材料4过盈配合安装在内模具2中心部位的 圆孔3内，并使其两端与内模具2的圆柱体弧度相吻合安装后构成一完整的圆柱体，再过盈 配合套装在外模具1内，使圆孔3的两端封闭在外模具1内，且与外模具1的内表面完全吻 合，利用不同材料热胀冷缩系数的差异，在加热过程中由内模具2和外模具1分别限制被研 究材料4径向和轴向的自由膨胀，从而对被研究材料4产生压力。但是前者设备体积庞大， 造价昂贵，制备小型材料样品的成本较高，而且国内拥有放电等离子烧结设备的单位很少， 制备起来非常不便；后者要将被研究材料的两端制备成与内模具2的圆柱体弧度和外模具 1的内表面相吻合，这需要较高的制备技术，在通常的试验室中实现起来也比较困难。综上 所述，现有提供加热加压的设备，并不适合在试验室范围内普遍使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小型受热增压装置，该装置可对其内部放置的小型材料 样品在加热过程中产生加压效果，而且适合在试验室范围内广泛使用。其技术方案为一种小型受热增压装置，其特征在于整套装置由内模具(3)、外模具(5)和两根 工作柱⑴组成，工作柱⑴沿轴线方向排放过盈配合嵌入内模具⑶中，内模具过盈配合 套装在外模具(5)中，工作柱和内外模具材料是将热膨胀系数大的材料过盈配合安装在热 膨胀系数小的材料内。所述的小型受热增压装置，内模具(3)为由两个同轴同尺寸的半圆柱体结合成的 圆柱，每个半圆柱体的内部都有一个同轴同尺寸的半圆柱体空腔，每个半圆柱体由两个脱 模孔(4)连通半圆柱体的外侧表面和内部半圆柱体空腔，孔的轴线垂直于内模具的结合面 且通过内模具半圆柱体的轴线。所述的小型受热增压装置，外模具的径向截面为圆环型，其内径与内模具可过盈 配合安装。所述的小型受热增压装置，一套两根工作柱，沿轴线方向排放可过盈配合嵌入内 模具内部的空腔中。本专利技术的工作原理为先将原材料通过小型液压机等设备机械加工成与工作柱同3直径的原材料小圆片(加热后形成小型材料样品)，与一套两根工作柱一起过盈配合嵌入 内模具的内部空腔内，拼合内模具的两个半圆柱体成为一个完整的圆柱体，再过盈配合套 装在外模具中。由于利用的是不同材料热胀冷缩系数的差异，须将热膨胀系数大的材料过 盈配合安装在热膨胀系数小的材料内，这样在整体受热时，原材料会因不能自由膨胀而受 到压力，且承受的压力会因温度的升高而增加。如果内外模具受到内部原材料的反作用力 超过其承受的强度极限时，可在保持内模具内部空腔形状不变的情况下，通过增大内外模 具的尺寸来增加其耐受的强度极限。这样，在制备小型材料样品的过程中，实现了受热增压 的效果。制备完成后，可借助脱模工具方便取出小型材料样品。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点1.原材料的准备简单易行，只需用模具压成与工作柱配合的小圆片即可；2.大大降低加压热处理的试验成本；3.整套装置体积小巧，易于加工，简单实用，便于装配，可普遍在试验室范围内使 用。附图说明图1是本专利技术实施例的内模具分解立体图；其中1、工作柱2、原材料小圆片(小型材料样品)3、内模具4、脱膜孔图2是本专利技术实施例的外模具立体图；其中5、外模具图3是本专利技术实施例装配完成后的整体剖视图具体实施例方式实施例1整套装置由内模具3、外模具5和两根工作柱1组成，工作柱沿轴线方向排放过盈 配合嵌入内模具中，内模具过盈配合套装在外模具中，内模具3为由两个同轴同尺寸的半 圆柱体结合成的圆柱，每个半圆柱体的内部都有一个同轴同尺寸的半圆柱体空腔，每个半 圆柱体由两个脱模孔连通半圆柱体的外侧表面和内部半圆柱体空腔，孔的轴线垂直于内模 具的结合面且通过内模具半圆柱体的轴线。外模具5的径向截面为圆环型见图2，其内径与 内模具可过盈配合安装。装配完成后的整体如图3所示。先将一套两根工作柱1和原材料小圆片2同轴放置压紧，一并过盈配合安装至内 模具3的内部空腔内，再将内模具的两个半圆柱体拼合成为一个完整的圆柱体，过盈配合 套装在外模具5中，见图3。由于使用的工作柱和内外模具材料是将热膨胀系数大的材料过 盈配合安装在热膨胀系数小的材料内，这样在整体受热时，利用不同材料热胀冷缩系数的 差异，使得原材料小圆片2会因不能自由膨胀而受到压力，从而在受压条件下完成加热反 应，生成小型材料样品。同时，原材料小圆片所承受的压力还会伴随温度的升高而增加。制 备工作完成后，可借助脱膜孔4方便取出小型材料样品。权利要求一种小型受热增压装置，其特征在于整套装置由内模具(3)、外模具(5)和两根工作柱(1)组成，工作柱(1)沿轴线方向排放过盈配合嵌入内模具(3)中，内模具过盈配合套装在外模具(5)中，工作柱和内外模具材料是将热膨胀系数大的材料过盈配合安装在热膨胀系数小的材料内；所述的小型受热增压装置，内模具(3)为由两个同轴同尺寸的半圆柱体结合成的圆柱，每个半圆柱体的内部都有一个同轴同尺寸的半圆柱体空腔，每个半圆柱体由两个脱模孔(4)连通半圆柱体的外侧表面和内部半圆柱体空腔，孔的轴线垂直于内模具的结合面且通过内模具半圆柱体的轴线；所述的小型受热增压装置，外模具的径向截面为圆环型，其内径与内模具可过盈配合安装；所述的小型受热增压装置，一套两根工作柱，沿轴线方向排放可过盈配合嵌入内模具内部的空腔中。全文摘要本专利技术公开了一种小型受热增压装置，由内模具(3)、外模具(5)和两根工作柱(1)组成，工作柱(1)沿轴线方向排放过盈配合嵌入内模具(3)的空腔中，内模具过盈配合套装在外模具(5)中，工作柱和内外模具材料是将热膨胀系数大的材料过盈配合安装在热膨胀系数小的材料内，工作时小型材料样品2与两根工作柱1同轴放置压紧，一并过盈配合安装至内模具3的内部空腔内；整套装置体积小巧，易于加工，简单实用，便于装配，可普遍在试验室范围内使用。文档编号G01N1/28GK101819104SQ20101015231公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日专利技术者刘志勇, 刘敏, 周美玲, 张腾, 王建宏, 索红莉, 连钠, 马麟, 高培阔 申请人:北京工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小型受热增压装置，其特征在于：整套装置由内模具（３）、外模具（５）和两根工作柱（１）组成，工作柱（１）沿轴线方向排放过盈配合嵌入内模具（３）中，内模具过盈配合套装在外模具（５）中，工作柱和内外模具材料是将热膨胀系数大的材料过盈配合安装在热膨胀系数小的材料内；所述的小型受热增压装置，内模具（３）为由两个同轴同尺寸的半圆柱体结合成的圆柱，每个半圆柱体的内部都有一个同轴同尺寸的半圆柱体空腔，每个半圆柱体由两个脱模孔（４）连通半圆柱体的外侧表面和内部半圆柱体空腔，孔的轴线垂直于内模具的结合面且通过内模具半圆柱体的轴线；所述的小型受热增压装置，外模具的径向截面为圆环型，其内径与内模具可过盈配合安装；所述的小型受热增压装置，一套两根工作柱，沿轴线方向排放可过盈配合嵌入内模具内部的空腔中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马麟，索红莉，连钠，刘志勇，王建宏，高培阔，刘敏，张腾，周美玲，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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