本实用新型涉及发泡陶瓷技术领域,具体涉及一种烧结模具。
背景技术:
发泡陶瓷(也称“泡沫陶瓷”)是一种具有高温特性的多孔材料,具有热导系数低、重量轻、硬度高、耐腐蚀等优良性能,可广泛用于环境保护、工业及民用建筑、国防军工、石油化工、市政建设、地下工程、道路交通、桥梁隧道、生物种植、制冷业和热工设备等诸多领域。
发泡陶瓷的生产是将发泡陶瓷原料置于耐火材料围成的模具中,于高温下烧结,得到发泡陶瓷毛坯,再机械加工成所需尺寸。现有技术中所用的烧结模具是由底部垫板和四边的围挡所围成的敞口型规整容器,但高温下陶瓷原料形成的熔体的表面张力大,熔体的收缩和不润湿性会使烧结成的陶瓷毛坯的棱边趋圆,即,得到的陶瓷毛坯为棱边呈圆弧状的长方体(如图1所示)。需要对毛坯进行机械加工去除多余的边角料(沿图1中的虚线进行),得到便于应用的规整陶瓷成品板材。但是,这样陶瓷毛坯的整体利用率只在75-80%,降低了一次烧成的发泡陶瓷毛坯的利用率,提高了生产成本。
技术实现要素:
有鉴于此,本实用新型提供了一种用于制备发泡陶瓷的烧结模具,以减少发泡陶瓷毛坯的边角料去除比例,提高其利用率,进而降低发泡陶瓷的生产成本。
具体地,本实用新型还提供了一种烧结模具,用于制备发泡陶瓷,所述烧结模具包括底板及由底板向上延伸的四块围挡,所述底板和所述围挡共同围成一收容空间;其中,所述围挡包括第一本体部和远离所述底板的第二本体部,所述第一本体部和所述第二本体部分别具有远离所述收容空间的第一侧边和第二侧边;且所述第一侧边和所述第二侧边在同一直线上;其中,所述第一本体部包括与所述底板接触的第一端,所述第二本体部包括远离所述第一本体部的第二端,且所述第二端的尺寸小于所述第一端的尺寸。
其中,所述第一本体部为矩形。
其中,所述第二本体部还包括朝向所述第一本体部的第三端,所述第三端的尺寸等于所述第二端的尺寸。此时,所述第三端与所述第二端相等且均小于第一端的尺寸。此时,所述第二本体部为矩形。
其中,所述第二本体部还包括朝向所述第一本体部的第三端,所述第三端的尺寸大于所述第二端的尺寸。此时,所述第二本体部为上小下大的梯形。
其中,所述第二本体部还具有朝向所述收容空间的第三侧边;所述第三侧边为弧形或直线。
优选地,所述第二本体部为矩形。
其中,所述第一本体部的高度低于采用所述烧结模具烧结成的发泡陶瓷的发泡高度。
其中,所述第二本体的高度为所述围挡的总高度的10-35%。
其中,所述第二端的长度为所述第一端长度的40-75%。
可选地,所述第二端的长度为0.5-1.5cm。
本实用新型提供的所述烧结模具中,所述围挡不是上下齐平的矩形状,而是呈“上端小、下端大”的阶梯状,且上部向内收缩,其中,阶梯位置(即第一本体部和第二本体部的分界线)低于发泡陶瓷的最终发泡高度。这样,当使用该烧结模具进行发泡陶瓷的烧结时,所得陶瓷毛坯经机械加工的边角料去除比例降低(约节省70%左右的侧壁边角料),提高了其利用率。同时,可以实现更低的装料量达到既有的陶瓷成品尺寸,节省了原料投入量和烧结所需能耗,降低了发泡陶瓷的生产成本。
附图说明
图1为现有技术中发泡陶瓷的烧结模具及烧结后的毛坯的切割示意图;
图2为本实用新型一实施例提供的烧结模具的结构示意图;
图3为图2中围挡的放大示意图;
图4为本实用新型另一实施例提供的烧结模具中围挡的结构示意图;
图5为现有烧结模具的侧壁围挡与本实用新型一实施例中围挡的结构对比图(a),以及采用它们进行烧结所得的陶瓷毛坯侧壁的对比图(b);
图6为采用图2中的烧结模具进行烧结后所得毛坯的切割示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请一并参阅图2-图3,图2为本实用新型一实施例提供的烧结模具的结构示意图。该烧结模具尤其适用于发泡陶瓷的制备。
所述烧结模具100包括底板10及由底板10向上延伸的四块围挡20,所述底板10和所述围挡20共同围成一收容空间(如图2中箭头所示)。围挡20垂直于底板10,并位于底板10的四周,围挡20构成了所述烧结模具100的侧壁,该收容空间是上部开口的空腔。
围挡10包括第一本体部21和远离底板10的第二本体部22,第一本体部10和第二本体部20分别具有远离收容空间的第一侧边205和第二侧边206;且第一侧边205和第二侧边206在同一直线上;其中,第一本体部21包括与底板10接触的第一端201,第二本体部22包括远离第一本体部21的第二端202,且第二端202的尺寸小于第一端201的尺寸。
本实用新型中,围挡20不是上下齐平的矩形状,而是呈“上端小、下端大”的阶梯状,且上部向内收缩,其中,阶梯位置(即第一本体部21和第二本体部22的分界线,)低于发泡陶瓷的最终发泡高度。所述第一本体部10和所述第二本体部20可以是一体成型,也可以拼接而成。
在本实施例,所述第一本体部21为矩形。其朝向上述收容空间的侧边为直线。当然在本实用新型其他实施例中,该侧边也可以为弧形。
在本实用新型的一实施方式中,所述第二本体部22还包括朝向所述第一本体部21的第三端204,所述第三端204的尺寸等于所述第二端202的尺寸。可选地,沿底板10向上的方向,第二本体部22平行于底板10的方向的截面宽度保持不变。(即,均等于第二端202的尺寸)。此时,所述第二本体部22可以为矩形。
可选地,沿底板10向上的方向,第二本体部22平行于底板10的方向的截面宽度梯度减低,且第二本体部22平行于底板10的方向的截面的最大宽度不超过所述第一端201。该“梯度降低”可以是逐渐减低。在本实用新型另一实施方式中,所述第三端204的尺寸大于第二端202的尺寸。此时,第三端204的尺寸可以等于或小于所述第一端201的尺寸。此时,所述第二本体部22可以为上小下大的梯形(如图4所示)。
其中,所述第二本体部22还具有朝向所述收容空间的第三侧边208;所述第三侧边208为弧形或直线。当第二本体部22为矩形或梯形时,第三侧边208为直线(如图2或图4所示)。
可选地,所述第二端202的长度为所述第一端201长度的40-75%。在本实用新型一实施方式中,第一端201的长度为1.6-2cm;第二端202的长度为0.5-1.5cm,优选为0.8-1.2cm。
可选地,所述第三端204的长度为第一端201长度的40-100%。
本申请中,第一本体部21的高度低于采用该模具烧结成的发泡陶瓷的最终发泡高度。可选地,所述第三端204距所述第一端201的距离为7.5-12cm。即,所述第一本体部21的高度为7.5-12cm。
可选地,第二本体部22的高度为2-5cm。
可选地,第二本体部22的高度为围挡20的总高度的10-35%。优选为20-35%。
在本申请一实施例中,第二本体部22的高度为5cm,第一本体部21的高度为10cm;第一端201的长度为2cm,第二端202的长度为1cm。
本申请中,底板10的数目可以是一块,或多块(例如4-8块)。当为多块时,是将多块底板相互拼接,尽量保证拼接处的缝隙最小。
为突出本实用新型的效果,本申请提供了现有的烧结模具与本申请一实施例的烧结模具中围挡的结构对比,以及采用它们进行烧结所得的陶瓷毛坯侧壁的对比图,如图5所示。
图6为采用图2中的烧结模具进行烧结后所得毛坯的切割示意图。由图5-图6可知,本实用新型提供的所述烧结模具100中,围挡20呈“上端小、下端大”的阶梯状,且上部向内收缩。这样,当使用该烧结模具进行发泡陶瓷的烧结时,所得陶瓷毛坯经机械加工的边角料去除比例降低,约节省70%左右的侧壁边角料(如图6所示),提高了其利用率。同时,可以实现更低的装料量达到既有的陶瓷成品尺寸,节省了原料投入量和烧结所需能耗,降低了发泡陶瓷的生产成本。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。