陶瓷烧结装置及烧结方法与流程

本申请属于陶瓷制造，尤其是涉及一种陶瓷烧结装置及烧结方法。

背景技术：

1、陶瓷材料由于其高耐磨、耐热、低介电、化学稳定性、机械稳定性等优点，在汽车、航空航天、医疗、电池、化工等领域受到广泛应用。陶瓷制备方式有很多，通常为用粉料成型制作成生坯，再通过高温烧结致密化。

2、现有的等离子烧结设备、超高温快速烧结设备以及传统箱式炉烧结设备比较复杂，且必须外接连续电源以进行长时间的升温烧结，对烧结材料要求高，烧结致密度低，在生产中具有不便性。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种陶瓷烧结装置及烧结方法，能够解决上述问题中的至少一个。

2、第一方面，本申请提供了一种陶瓷烧结装置，包括烧结炉、隔热组件、电池、第一电极、第二电极和加热介质。隔热组件设有隔热腔；电池设于所述隔热组件外；烧结炉设于所述隔热腔内；第一电极设于所述隔热腔内，且与所述电池的输出端电性连接；第二电极设于所述隔热腔内，且与所述电池的输入端电性连接，所述烧结炉设于所述第一电极和所述第二电极之间；所述加热介质分别包裹所述第一电极和所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别与所述加热介质电性连接。

3、通过电池对电极与加热介质在密封环境下进行快速升温，能够无需外接连续稳压电源以烧结陶瓷材料；同时，能够在空气气氛下直接进行烧结，实际升温速率可以到500℃/min，实现最高温度1600℃，烧结效率高，能耗低，设备简单。

4、在一些实施方式中，所述隔热组件包括隔热层，所述隔热腔由所述隔热层围合形成。设置隔热腔用于固定所述烧结炉和加热组件以及隔绝热量损失。

5、在一些实施方式中，所述隔热组件还包括绝缘外壳，所述绝缘外壳包裹所述隔热层。通过设有绝缘外壳，电极传递给加热介质的电流隔绝在烧结腔内，防止电流流经炉体造成短路。

6、在一些实施方式中，陶瓷烧结装置还包括温控组件，所述温控组件包括测温仪，所述烧结炉内设有烧结腔，所述测温仪固定于所述烧结腔上，且与所述电池电性连接。由此，可以随时监控烧结腔内的温度。

7、在一些实施方式中，所述温控组件包括电流控制器，所述电流控制器一端与第一电极连接，另一端与所述电池的输出端电性连接。由此，能对电路的电流强度进行控制。

8、在一些实施方式中，所述温控组件还包括控温仪，所述控温仪分别与所述电池、所述测温仪和所述电流控制器电性连接，用于获取所述测温仪的实时温度，并将得到的实际温度与设定所需温度进行比较和计算以及控制所述电流控制器的电流大小。由此，能够动态调整炉内温度。

9、在一些实施方式中，所述测温仪为红外测温装置。由此，能够迅速测量陶瓷生胚的表面温度。

10、在一些实施方式中，所述第一电极和/或第二电极为石墨电极。采用石墨电极能够更耐高温和快速升温的冲击。

11、第二方面，提供一种陶瓷烧结方法，所述方法包括：获取控温仪上所输入的烧结温度曲线参数，所述温度曲线参数包括预设时间；根据烧结温度曲线参数对控温仪进行温度控制，并对烧结过程进行监控，以获取烧结结果；对烧结结果进行状态判断，当达到预设时间则判断烧结完成，发出电源关闭信号，使得陶瓷成品自然冷却。

12、在一些实施方式中，根据烧结温度曲线参数对控温仪进行温度控制，并对烧结过程进行监控，以获取烧结结果的步骤具体包括：通过测温仪获取陶瓷生胚的表面温度数值；根据表面温度数值与温度曲线参数计算得到调温参数；根据调温参数控制电流控制器调节当前电流强度以进行温度控制，并对烧结过程进行监控，以获取烧结结果。

技术特征：

1.陶瓷烧结装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，所述隔热组件包括隔热层，所述隔热腔由所述隔热层围合形成。

3.根据权利要求2所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，所述隔热组件还包括绝缘外壳，所述绝缘外壳包裹所述隔热层。

4.根据权利要求1所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，还包括温控组件，所述温控组件包括测温仪，所述烧结炉内设有烧结腔，所述测温仪固定于所述烧结腔上，所述测温仪与所述电池电性连接。

5.根据权利要求4所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，所述温控组件包括电流控制器，所述电流控制器一端与所述第一电极连接，另一端与所述电池的输出端电性连接。

6.根据权利要求5所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，所述温控组件还包括控温仪，所述控温仪分别与所述电池、所述测温仪和所述电流控制器电性连接，用于获取所述测温仪的实时温度，并将得到的实际温度与设定所需温度进行计算以及控制所述电流控制器的电流大小。

7.根据权利要求4所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，所述测温仪为红外测温装置。

8.根据权利要求1所述的陶瓷烧结装置，其特征在于，所述第一电极和/或所述第二电极为石墨电极。

9.一种陶瓷烧结方法，用于对如权利要求1-8任一所述的陶瓷烧结装置进行工作控制，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的陶瓷烧结方法，其特征在于，所述烧结过程中，所述根据烧结温度曲线参数对控温仪进行温度控制，并对烧结过程进行监控，以获取烧结结果，包括：

技术总结本申请公开了一种陶瓷烧结装置以及烧结方法，利用电池与石墨电极对粉末介质在密封环境下进行快速升温，能够无需外接电源烧结陶瓷材料，同时，能够在空气气氛下进行烧结，升温速率可以到500℃/min，实现最高温度1600℃，通过烧结方法设定分段温度曲线，在进行快速升温的同时还能动态对温度进行控制，可以防止陶瓷升温不均时导致的开裂、变形等缺陷，烧结效率高，能耗低，设备简单。技术研发人员：徐晓强,邱金勇,刘亚雄受保护的技术使用者：季华实验室技术研发日：技术公布日：2025/1/13