一种微波热压炉用模具的制作方法

本实用新型涉及一种微波热压炉用模具，属于冶金设备技术领域。

背景技术：

新型微波热压炉结合了微波烧结和传统热压烧结两者的优点。具有微波烧结整体加热、选择性加热、升温速率快、烧结时间短等特点，易于得到均匀致密的细晶结构，提高产品的物理、力学性能。同时具有传统热压烧结降低样品成型压力、制得密度极高和晶粒极细的材料的优点。因而，微波热压烧结对烧结功能陶瓷材料、硬质合金、高密度合金、超硬材料具有明显的优势，可以在高温、抽真空条件下进行热压烧结处理，也可以在充气保护情况下进行成型热压烧结。

新型微波热压炉烧结工程中，工作压力为0～200KN。传统的钢制模具对微波具有反射作用，无法对物料进行有效的加热。有些物料对微波的吸收能力较差，升温速率较慢，导致烧结时间过长。因此，找到一个尺寸、材料合适的模具对于微波热压烧结的作用至关重要。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供了一种微波热压炉用模具。本模具用于解决微波热压烧结过程中出现的工作压力大、物料吸波性能较差的问题，本实用新型通过以下技术方案实现。

一种微波热压炉用模具，包括石墨模具和辅助加热模具两部分，石墨模具包括上压头1、冲头2、石墨套筒3、石墨模具主体4、上垫片6、下压头8和下垫片9，辅助加热模具包括碳化硅套筒5，石墨模具主体4内部设有石墨套筒3，石墨模具主体4外部设有碳化硅套筒5，石墨模具主体4顶部和底部分别设有上压头1和下压头8，上压头1下表面设有冲头2，冲头2深入到石墨套筒3中，石墨套筒3下部依次设有上垫片6和下垫片9，上垫片6和下垫片9之间放置物料层7。

所述石墨模具主体4呈空心圆筒状，石墨模具主体4内径为40～120mm，外径比内径大10～20mm。

所述上压头1、冲头2、上垫片6、下压头8和下垫片9为石墨材质。

该微波热压炉用模具的工作原理为：

将物料放入石墨模具的物料层7中，通过微波加热碳化硅套筒5，使碳化硅套筒5的温度急剧升高，碳化硅套筒5通过热传导将热量传递给石墨模具主体4，石墨模具主体4再将热量传导给物料，同时，物料本身吸收微波能产生热量。通过碳化硅套筒5的辅助加热和物料自身直接产热相结合的方式，使物料在较短的时间内达到烧结温度,在此过程中上压头1带动冲头2对物料进行压制,实现微波热压过程。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够极大的提高微波热压烧结的升温速率，减少微波热压烧结的时间，缩短微波热压烧结的周期。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型局部放大示意图；

图3是本实用新型剖面结构示意图。

图中：1-上压头，2-冲头，3-石墨套筒，4-石墨模具主体，5-碳化硅套筒，6-上垫片，7-物料层，8-下压头，9-下垫片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1至3所示，该微波热压炉用模具，包括石墨模具和辅助加热模具两部分，石墨模具包括上压头1、冲头2、石墨套筒3、石墨模具主体4、上垫片6、下压头8和下垫片9，辅助加热模具包括碳化硅套筒5，石墨模具主体4内部设有石墨套筒3，石墨模具主体4外部设有碳化硅套筒5，石墨模具主体4顶部和底部分别设有上压头1和下压头8，上压头1下表面设有冲头2，冲头2深入到石墨套筒3中，石墨套筒3下部依次设有上垫片6和下垫片9，上垫片6和下垫片9之间放置物料层7。

其中石墨模具主体4呈空心圆筒状，石墨模具主体4内径为40mm，外径比内径大10mm；上压头1、冲头2、上垫片6、下压头8和下垫片9为石墨材质。

实施例2

如图1至3所示，该微波热压炉用模具，包括石墨模具和辅助加热模具两部分，石墨模具包括上压头1、冲头2、石墨套筒3、石墨模具主体4、上垫片6、下压头8和下垫片9，辅助加热模具包括碳化硅套筒5，石墨模具主体4内部设有石墨套筒3，石墨模具主体4外部设有碳化硅套筒5，石墨模具主体4顶部和底部分别设有上压头1和下压头8，上压头1下表面设有冲头2，冲头2深入到石墨套筒3中，石墨套筒3下部依次设有上垫片6和下垫片9，上垫片6和下垫片9之间放置物料层7。

其中石墨模具主体4呈空心圆筒状，石墨模具主体4内径为120mm，外径比内径大20mm；上压头1、冲头2、上垫片6、下压头8和下垫片9为石墨材质。

实施例3

如图1至3所示，该微波热压炉用模具，包括石墨模具和辅助加热模具两部分，石墨模具包括上压头1、冲头2、石墨套筒3、石墨模具主体4、上垫片6、下压头8和下垫片9，辅助加热模具包括碳化硅套筒5，石墨模具主体4内部设有石墨套筒3，石墨模具主体4外部设有碳化硅套筒5，石墨模具主体4顶部和底部分别设有上压头1和下压头8，上压头1下表面设有冲头2，冲头2深入到石墨套筒3中，石墨套筒3下部依次设有上垫片6和下垫片9，上垫片6和下垫片9之间放置物料层7。

其中石墨模具主体4呈空心圆筒状，石墨模具主体4内径为80mm，外径比内径大16mm；上压头1、冲头2、上垫片6、下压头8和下垫片9为石墨材质。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。