一种用于制备浸金属碳滑板的装置的制作方法

本实用新型涉及碳滑板材料制备技术领域，具体涉及一种用于制备浸金属碳滑板的装置。

背景技术：

公开号为CN205802868U的实用新型专利公开了一种碳滑板浸铜专用耐高温自动升降车，其包括平台底板，所述平台底板顶部设置有平台侧板，且平台底板和平台侧板的表面均设置有隔热板，所述隔热板的上表面设置有石墨板，该石墨板的顶部设置有坩埚，所述平台底板底部的两端均通过第一连接座与第一支撑杆和第二支撑杆连接。

上述专利的技术方案虽然能将坩埚自动调节到工位，然而由于缺少对金属融化液的气氛保护，所以金属融化液容易氧化。而且，在使用时，需要先把金属融化液倒入坩埚中，这样操作还是会存在一定的风险。此外，上述自动升降车仅能实现对坩埚的运输和升降，功能有待拓展。

技术实现要素：

本实用新型旨在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出用于制备浸金属碳滑板的装置，该装置功能齐全，自动化程度高，工作效率高而且危险系数低。

为达到以上目的，本实用新型公开一种用于制备浸金属碳滑板的装置，其用于对碳滑板进行加工，其包括：

工作台；

隔热罩，所述隔热罩固定安装在所述工作台上；

固定架，所述固定架设于隔热罩内部并与所述隔热罩固定连接，所述固定架用于固定碳滑板；

坩埚，所述坩埚可与所述隔热罩活动连接，所述坩埚可沿竖直方向移动，所述坩埚设于所述固定架的下方，当所述坩埚与所述隔热罩活动连接时，所述坩埚与隔热罩构成密闭空间；

加热模块，所述加热模块用以对所述坩埚进行加热；

升降台，所述升降台与所述坩埚连接，用以控制所述坩埚沿竖直方向移动。

本实用新型公开的用于制备浸金属碳滑板的装置能实现从融化金属到浸渗碳滑板的一系列操作，因此该装置的自动化程度高，工作效率高。而且该装置在运行过程中无需人工操作，降低了危险系数。

为了表述方便，下面将“坩埚与隔热罩构成密闭空间”简称为“密闭空间”。

优选地，所述装置还包括真空泵和第一管道，所述第一管道连通所述真空泵和隔热罩。真空泵能对密闭空间进行抽真空处理，在融化金属的过程中能防止空气对金属融化液氧化。更优选地，所述第一管道上设有真空阀。

优选地，所述装置还包括增压泵和第二管道，所述第二管道连通所述增压泵和隔热罩。增压泵通过对密闭空间充入惰性气体，一方面增加密闭空间内部的气压，另一方面使金属融化液处于惰性气氛的保护中，防止氧化。更优选地，所述第二管道上设有充气阀。

优选地，所述装置还包括第三管道和设于所述第三管道上的放气阀，所述第三管道连通隔热罩和大气环境。所述放气阀用以对密闭空间进行减压。

优选地，所述装置还包括液压泵，所述液压泵与升降台连接，所述液压泵用以驱动所述升降台。

优选地，所述装置还包括电机，所述电机与所述加热模块电连接，所述电机用以给所述加热模块提供交变电流，所述加热模块通过电磁感应的方式对坩埚进行加热。

优选地，所述固定架设有固定套，所述碳滑板套设在所述固定套上。

优选地，所述隔热罩的底部设有安装孔，所述坩埚与所述安装孔配合，所述安装孔的内壁设有密封圈。密封圈的设置有利于所述坩埚与隔热罩构成密闭空间。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一实施例所述的用于制备浸金属碳滑板的装置的结构示意图；

图2是图1中P部的放大图；

图3是图1中Q部的放大图。

附图标记：

1-隔热罩，101-安装孔，2-固定架，201-固定套，3-坩埚，4-加热模块，5-升降台，6-工作台，7-真空泵，8-真空阀，9-第一管道，10-增压泵，11-充气阀，12-第二管道，13-放气阀，14-第三管道，15-电机，16-液压泵，17-密封圈，18-碳滑板，19-金属融化液。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、 “竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“装配”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实施例提供一种用于制备浸金属碳滑板的装置，其包括隔热罩1、固定架2、坩埚3、加热模块4、升降台5、工作台6、真空泵7、真空阀8、第一管道9、增压泵10、充气阀11、第二管道12、放气阀13、第三管道14、电机15、液压泵16和密封圈17。

隔热罩1由隔热材料制成，能有效阻止隔热罩1内部热量的散失。隔热罩1固定安装在所述工作台6上，以保持静止。固定架2设于隔热罩1内部并与隔热罩1固定连接，固定架2设有固定套201，在使用本实施例的装置时，碳滑板18直接套设在固定套201上，这样碳滑板18悬空地静止在隔热罩1的内部。

需要提醒的是，碳滑板18和固定套201为间隙配合，即碳滑板18和固定套201之间留有间隙。在使用本实施例的装置时，由于碳滑板18的部分区域会与固定套接触，因此可能会造成上述部分区域不能和金属融化液19接触，为了解决该问题，可使碳滑板18和固定套201之间留有间隙，这样的话，当碳滑板18浸入金属融化液19时，金属融化液19就能通过上述间隙进入到碳滑板18内。

隔热罩1的底部设有安装孔101，安装孔101设置在固定架2的下方，坩埚3与安装孔101配合，具体地，坩埚3和安装孔101滑动连接，换言之，坩埚3是与隔热罩1活动连接的。所以，相对于静止的固定架2，坩埚3可沿竖直方向移动，具体地，坩埚3可往靠近固定架2的方向移动，也可以往远离固定架2的方向移动。

为了避免大气环境中的空气对碳滑板浸金属过程的影响，特别地，为了避免金属融化液19对操作工人的伤害，隔热罩1和坩埚3构成密闭空间，为了表述方便，下面将“坩埚3与隔热罩1构成密闭空间”简称为“密闭空间”。为了使隔热罩1和坩埚3可靠地构成密闭空间，安装孔101的内壁设有密封圈17。

加热模块4设置在坩埚3的底部，用以对坩埚3进行加热。电机15与加热模块4电连接，电机15用以给加热模块4提供交变电流，加热模块4通过电磁感应的方式对坩埚3进行加热。

升降台5与坩埚3连接，用以控制坩埚3沿竖直方向移动，优选地，升降台5设于坩埚3的底部，升降台5中设有用作驱动单元的液压缸（未图示）。液压泵16会与升降台5连接，具体地，液压泵16与升降台5中的液压缸连接，液压泵16通过驱动液压缸，进而控制坩埚3的移动位置。

第一管道9连通真空泵7和隔热罩1，真空阀8设置在第一管道9上。真空泵7能对密闭空间进行抽真空处理，在融化金属的过程中能防止空气对金属融化液19氧化。

第二管道12连通增压泵10和隔热罩1，充气阀11设置在第二管道12上。增压泵10通过对密闭空间的内部充入惰性气体（例如氮气、氩气），一方面增加密闭空间内部的气压，通过气压作用使金属融化液渗入碳滑板18内；另一方面使金属融化液19处于惰性气氛的保护中，防止氧化。

第三管道14连通隔热罩1和大气环境。放气阀13设置在第三管道14上，用以对密闭空间进行减压。

在本实用新型的优选实施例中，用于制备浸金属碳滑板的装置还包括控制模块（未图示），所述控制模块分别和真空泵7、真空阀8、增压泵10、充气阀11、放气阀13、电机15、液压泵16电连接，使用者通过所述控制模块即可远程控制所述装置的工作过程。

具体地，通过控制真空泵7和真空阀8，就能对密闭空间进行抽真空处理，进而控制密闭空间的真空度；通过控制增压泵10和充气阀11，就能对密闭空间内部进行加压，进而控制密闭空间的内部气压；通过控制放气阀13，就能对密闭空间进行减压，进而更加精确地控制密闭空间的内部气压；通过控制电机15，能够控制加热模块4的工作，进而控制坩埚3的温度；通过控制液压泵16，能够控制升降台5的工作，进而控制坩埚3的移动位置。

下面结合图1-3来详细描述本实施例所述的用于制备浸金属碳滑板的装置的工作过程。

第一步：此时坩埚3还没与隔热罩1配合，将碳滑板18套设在固定套201上，将固态金属放置在坩埚3内。

第二步：控制坩埚3上升，当坩埚3和隔热罩1配合并且构成密闭空间时，坩埚3停止移动；然后控制真空泵7和真空阀8，对密闭空间进行抽真空处理，使密闭空间的真空度保持在60Pa-300Pa；接着通过加热模块4对坩埚3进行加热，直至固态金属融化为金属融化液19；最后控制金属融化液19为1300℃-1500℃。

第三步：控制坩埚3缓慢上升，直至碳滑板18完全浸没在金属融化液19中。

第四步：关闭真空泵7和真空阀8，打开增压泵10和充气阀11，往密闭空间内充入惰性气体，使密闭空间的气压达到15-25MPa，保持金属融化液19的温度在1300℃-1500℃，保温60-120min。

第五步：打开放气阀13，对密闭空间内部进行减压，并控制坩埚3下降，直至碳滑板18从金属融化液19中完全露出；然后加热模块4停止对坩埚3进行加热，继续控制坩埚3下降，使坩埚3移动到最低点，此时坩埚3不再与隔热罩1配合。至此浸渗碳滑板的工艺已完成。

第六步，取下碳滑板18，并对碳滑板18进行冷却，冷却后得到的碳滑板18即为所需的浸金属碳滑板。

本实施例的用于制备浸金属碳滑板的装置的有益效果：

（1）、能直接对固态金属进行加热，进而直接在坩埚3中得到金属融化液19。在本装置的工作过程中，无需人为地对金属融化液19进行转移，降低危险系数的同时提高了工作效率；

（2）、从融化金属到浸渗碳滑板的一系列操作过程中，金属融化液19始终与大气环境隔绝且处于真空环境中，有效防止金属融化液19氧化；

（3）、能实现从融化金属到浸渗碳滑板的一系列操作，功能齐全，自动化程度高，工作效率高，而且可远程操作，减少人工操作带来的失误和危险。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。