一种复合电极压头及放电等离子烧结设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复合电极压头，其特征在于：是由具有不同导电性能的压头和电极复合制成，所述电极置于压头之内，所述电极的导电性能优于压头的导电性能。本实用新型专利技术还提供了一种放电等离子烧结设备，包括上述用于给放电等离子烧结设备上的模具通电和加压的复合电极压头，所述复合电极压头分别置于模具的两端。采用以上技术方案后，由于将复合电极压头中的电极和压头分别用不同的金属材料制成，且电极的导电性能优于压头的导电性能，因此大部分电流都流过电极，复合电极压头的热损耗显著降低，可以避免复合电极压头由于过热而容易损坏复合电极压头或压头周边的其他部件的问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种复合电极压头以及含有该复合电极压头的放电等离子 烧结设备。
技术介绍
放电等离子烧结是目前世界上用于制备功能材料的最先进的烧结技术之 一，广泛应用于纳米材料、磁性材料、电子材料、精细陶瓷、非晶合金、硬质 合金及复合材料的快速、高品位烧结，是新型功能材料研究开发和生产的理想 设备，是传统烧结炉的理想替代品。放电等离子烧结一般采用开关脉冲直流通 电加热方式，使材料自身直接加热进行烧结，直流电脉沖作用于微粒子层面， 可以显著提高对许多材料的烧结活动，具有升温速度快、烧结时间短、高效节 能、烧结体品位高等优点。电极压头是放电等离子烧结设备中的重要部件，现 有放电等离子烧结设备的电极压头采用一种材质制成，出于电极压头高温强度 的考虑，其一般采用合金钢制成，由于合金钢的电阻较大，故而电极压头的电 阻较大，电流通过电极压头到达模具时，会使电极压头具有较大的热损耗而被 损坏，而且也会由于过热而损坏电极压头上的真空密封。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种复合电极压头，旨在解决现有电极压头热 损耗大和由于过热而容易损坏的问题。本技术的另一目的在于提供了一种放电等离子烧结设备，旨在解决现 有设备中电极压头电阻较大，通电时热损耗大，导致其容易损坏真空密封及压 头的问题。本技术是这样实现的， 一种复合电极压头，其是由具有不同导电性能的压头和电极复合制成，所述电极置于压头之内，所述电极的导电性能优于压 头的导电性能。优选地，所述电极的电阻小于压头的电阻。优选地，所述压头由不锈钢或锰合金钢材料制成，所述电极由铜或铜合金 材料制成。进一步地，所述压头内设有用于降温的循环水路。 进一步地，所述压头的一端还设有保护台。 优选地，所述保护台为石墨材料或鴒合金钢制成。本专利技术还提供了 一种》文电等离子烧结设备，包括上述用于给放电等离子烧 结设备上的模具通电和加压的复合电极压头，所述复合电极压头分别置于模具 的两端。进一步地，放电等离子烧结设备还可包括用于放电等离子烧结设备的安装 支架，真空室，真空系统、液压系统、开关脉冲直流电源和控制单元，其中， 所述真空室置于支架上，所述复合电极压头分别置于真空室的上下两端，所述 开关脉冲直流电源和控制单元与复合电极压头电连接，所述复合电极压头与液 压系统连接，所述真空室与抽真空系统连接。进一步地，放电等离子烧结设备还包括用于防止模具过快散热及保护真空 室的隔热屏，所述隔热屏装置于真空室内，所述模具置于隔热屏内。有别于现有技术，本技术由于将电极和压头分别用不同的金属材料制 成复合电极压头，且电极的导电性能优于压头的导电性能，因此在用作放电烧 结设备元件时，大部分电流都通过电极到达模具，可使压头的热损耗显著降低， 因此可以避免压头由于过热而容易损坏之缺陷，同时还可解决压头周边部件的 真空密封问题，故而提高了产品的使用寿命，降低了使用成本。附图说明图1是本技术实施例提供的一种放电等离子烧结设备的主视示意图。图2是本技术实施例提供的复合电极压头的剖视示意图。说明书第3/5页具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图2，本技术实施例首先提供了一种复合电极压头15，包括压头 151和电极152，所述电极152置于压头151之内，由压头151将其完全包覆， 使之成为一体，其用于与外接电源连接的连接螺栓1521延伸于压头151之外。 所述压头151和电极152分别采用不同材质的金属材料制成，其中所述电极152 可由导电导热性能较好金属银、铜或它们的合金制成，本技术实施例电极 152的材质可采用金属铜或其合金，能保证其良好的导电导热性能，相比起金 属银，其又比较廉价。由于压头151在其应用过程中需将压力传递到加工件上， 因此，压头151要有一定的高温强度，本技术压头151采用不锈钢或合金 钢材料便能达到上述要求，不锈钢材料具有的导电性和不易生锈的性能，既能 保证压头151的高温强度，又可延长产品的使用寿命。本技术复合电极压 头15由于铜或铜合金之电阻远小于不锈钢或锰合金钢的电阻，可使得电极152 的导电性能应优于压头151的导电性能。通电后，大部分电流通过电极152, 压头151的热损耗显著降低，使整个复合电极压头15的发热量较小，可以避免 复合电极压头15由于过热而损坏，从而实现了本技术的目的。进一步地，请参阅图2，所述复合电极压头15之内还可设有用于冷却的循 环水路154，所述循环水路154为常规的循环通道结构，设于压头151内，其 可以冷却复合电极压头15，更好地防止复合电冲及压头15由于过热而损坏，在 此不再详述。请再参阅图2，本技术复合电极压头l5实施例中，所述压头l51的一 端还设有保护台153,所述保护台153应具有较好的耐高温性及导电性能，使 得其既可与其邻4妄的部件能电连通，同时可将压头151与其他部件隔离，以避 免压头151直接与其他高温体相接触，使压头151总是保持较低的温度，更有 效地防止压头151由于过热而损坏。所述保护台153可由石墨材料或钨合金钢制成，实践中可采用用高强石墨材料制作，完全符合保护台153较高的材质要 求，而且成本4支低，其形状可为一圆柱体，中间设有一凹槽，所述压头151 — 端可嵌合固定于该凹槽内(当然，亦可采用其他方式固定)。这种结构设计容 易实现，成本较低，隔温效果较好。请参阅图1,本技术还提供了一种采用上述复合电极压头之放电等离 子烧结设备10，所述复合电极压头15为前述所述的结构，与开关脉冲直流电 源和控制单元电连接，与压力构件机械连接，其分设上复合电极压头15A和下 复合电极压头15B，呈上下对应设置，其中所述下复合电极压头15B与一固定 于底架18上之液压泵16连4妄，可由该液压泵16带动做上下移动；所述上复合 电极压头15A固于一上架20上，上架20和底架18通过两导杆19固定， 一方 面可使上架20和底架18为一整体，便于上架20和上复合电极压头15A的安 装，另一方面可为液压泵16的移动导向，保证下复合电极压头15B于位移过 程中不偏移。本技术于所述上复合电极压头15A和下复合电极压头B之 间，设置有一成型^^莫具13,所述^f莫具13置于一真空室12内，所述真空室12 置于一支架11上，并与抽真空系统连接，以保证其真空室112内腔符合设定的 真空度要求。所述上复合电极压头15A、下复合电极压头15B分置于真空室12 的上下两端。通过给上复合电才及压头15A和下复合电4及压头15B通电并其加压 于其上，大部分电流可通过电极到达模具13,可在真空室12内对待加工的原 始粉末材料进行压力烧结，从而制备出高尺寸精度和均匀性的致密体，完成烧结 过程。上述设备中，由于复合电极压头15中的电极152和压头151分别采用不同 的金属材料制成，且电极152的导电性能优于压头151的导电性能，故而通电 时本技术设备之两复合电极压头15的热损耗显著降低，可以避免其由于过 热而容易损坏其上的压头以及真空密封(图中未示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合电极压头，其特征在于：是由具有不同导电性能的压头和电极复合制成，所述电极置于压头之内，所述电极的导电性能优于压头的导电性能。

【技术特征摘要】
1、一种复合电极压头，其特征在于是由具有不同导电性能的压头和电极复合制成，所述电极置于压头之内，所述电极的导电性能优于压头的导电性能。2、 如权利要求1所述的复合电极压头，其特征在于所述电极的电阻小于 压头的电阻。3、 如权利要求1所述的复合电极压头，其特征在于所述压头由不锈钢或 锰合金钢材料制成，所述电极由铜或铜合金材料制成。4、 如权利要求1所述的复合电极压头，其特征在于所述复合电极压头内 设有用于降温的循环水;洛。5、 如权利要求1所述的复合电极压头，其特征在于所述压头的一端还设 有保护台。6、 如权利要求5所述的复合电极压头，其特征在于所述保护台为石墨材 料或鴒合金钢制成。7、 一种放电等离子烧结设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李均钦，刘福生，敖伟琴，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]