本发明涉及一种多功能镧钙锰氧陶瓷烧结炉，属于电子陶瓷技术领域。
背景技术：
超巨磁电阻(cmr)效应的发现使得镧钙锰氧陶瓷成为凝聚态物理领域的研究热点之一。由于cmr效应及其强关联的金属－绝缘体转变温度(tp)和电阻温度系数(tcr)在制备近室温磁电子器件、超巨磁电阻测辐射热仪(bolometer)、红外探测器等器件中具有潜在的应用价值，因此，这类材料的制备成为最近几年凝聚态物理领域的研究热点之一，并吸引了越来越多科研工作者的关注。提高其实用性能成为了主攻课题之一。在制备过程中烧结炉是决定样品性能的关键设备。目前的烧结炉结构单一，效率低下，且气体流量无法得到精确控制，烧结氛围极不稳定，气源利用率极低；同时各烧结过程不够灵活组合，无法提高工艺效率，使得镧钙锰氧陶瓷量产化无法得到实现。
技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种多功能镧钙锰氧陶瓷烧结炉，本发明可提高镧钙锰氧陶瓷烧结效率；精确控制进气量和出气量；提高镧钙锰氧陶瓷烧结的致密度，使陶瓷性能更加优良；烧结管段固定，整个加热箱体可以沿烧结管自由移动。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种多功能镧钙锰氧陶瓷烧结炉，包括承重台ⅰ1、承重台ⅱ、保护框架ⅰ2、保护框架ⅱ、氧气瓶3、氮气瓶4、烧结管道、支撑肋板11、支撑架29、滑动烧结系统、监测腔体28、真空泵机36，承重台ⅰ1、承重台ⅱ设置在地面，保护框架ⅰ2固定设置在承重台ⅰ1顶端，氧气瓶3竖直设置在保护框架ⅰ2内，保护框架ⅱ固定设置在承重台ⅱ顶端，氮气瓶4竖直设置在保护框架ⅱ内，支撑肋板11设置在承重台ⅰ1一侧的地面上，烧结管道设置在支撑肋板11顶端且烧结管道与地面平行，氧气瓶3的氧气出口端通过气管ⅱ与烧结管道连通，氮气瓶4的氮气出口端通过气管ⅰ7与烧结管道连通，滑动烧结系统设置在地面，烧结管道穿过滑动烧结系统，支撑架29竖直设置在地面上且靠近烧结管道的另一端，监测腔体28设置支撑架29顶端，监测腔体28的进口端与烧结管道连通，监测腔体28的出口端并排设置有真空管34、排气管31,真空管34与真空泵机36连通；
监测腔体28顶端设置有数显监测仪2802，数显监测仪2802的感应探头2801穿过监测腔体28顶壁往下延伸至监测腔体28中部；
进一步地，所述氧气瓶3的氧气出口端设置有气阀ⅱ，气阀ⅱ的气体出口端设置有双节式气体调压器ⅱ且双节式气体调压器ⅱ与气阀ⅱ连通，双节式气体调压器ⅱ的气体出口端设置有气管ⅱ且气管ⅱ与双节式气体调压器ⅱ连通；
进一步地，所述氮气瓶4的氮气出口端设置有气阀ⅰ5，气阀ⅰ5的气体出口端设置有双节式气体调压器ⅰ6且双节式气体调压器ⅰ6与气阀ⅰ5连通，双节式气体调压器ⅰ6的气体出口端设置有气管ⅰ7且气管ⅰ7与双节式气体调压器ⅰ6连通；
进一步地，所述烧结管道包括2个以上宝塔阀口8、进料法兰盘10、漏斗管段12、烧结管段13、螺旋开槽1301、载物台1302、粉体舟1303、靶材舟1304、水平密封管段26、水平节点旋钮2601、水平隔热台2602、水平隔板2603、竖直密封管段27、竖直节点旋钮2701、竖直隔热台2702、竖直隔板2703，漏斗管段12、烧结管段13、水平密封管段26、竖直密封管段27、监测腔体28依次连通，
漏斗管段12的进气端与进料法兰盘10连接，宝塔阀口8设置在进料法兰盘10上且宝塔阀口8的出气端与漏斗管段12的进气端连通，宝塔阀口8的末端设置有阀口密封盖9，宝塔阀口8的进气端与气管ⅰ7或气管ⅱ连通；
螺旋开槽1301均匀设置在烧结管段13的内壁且螺旋开槽1301在烧结管段13内周向设置，载物台1302均匀设置在烧结管段13内的底部，粉体舟1303和靶材舟1304间隔放置在相邻的载物台1302上且第一个粉体舟1303靠近漏斗管段12；
水平隔热台ⅰ2602、水平隔热台ⅱ对称设置在水平密封管段26外壁的中部，水平隔板2603设置在水平密封管段26内且与水平隔热台ⅰ2602的垂直中线位置相对应，水平隔板2603的中心设置有水平通孔，水平节点旋钮ⅰ2601设置在水平隔热台ⅰ2602外侧，水平节点旋钮ⅱ设置在水平隔热台ⅱ外侧，水平旋转轴穿过水平节点旋钮ⅰ2601、水平隔热台ⅰ2602、水平密封管段26、水平隔板2603的水平通孔、水平隔热台ⅱ、水平节点旋钮ⅱ，水平隔板2603的水平通孔与水平旋转轴的尺寸相匹配；
竖直隔热台ⅰ2702、竖直隔热台ⅱ对称设置在竖直密封管段27外壁的下端和上端，竖直隔板2703设置在竖直密封管段27内且与竖直隔热台ⅰ2702的垂直中线位置相对应，竖直隔板2703的中心设置有竖直通孔，竖直节点旋钮ⅰ2701设置在竖直隔热台ⅰ2702外侧，竖直节点旋钮ⅱ设置在竖直隔热台ⅱ外侧，竖直旋转轴穿过竖直节点旋钮ⅰ2701、竖直隔热台ⅰ2702、竖直密封管段27、竖直隔板2703的竖直通孔、竖直隔热台ⅱ、竖直节点旋钮ⅱ，竖直隔板2703的竖直通孔与竖直旋转轴的尺寸相匹配；
进一步地，所述滑动烧结系统包括滑轨24、上箱体20、下箱体17、配电箱21、加热槽ⅰ14、加热槽ⅱ、低温区加热元件ⅰ1401、低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅰ1402、高温区加热元件ⅱ、隔热断层ⅰ1403、隔热断层ⅱ、热电偶ⅰ15、热电偶ⅱ、隔热层ⅰ16、隔热层ⅱ、液压推杆18、铰轴19、滚轮23、抵板25，滑轨24设置在烧结管道的烧结管段13一侧且滑轨24与烧结管道平行，滑轨24两端固定设置有抵板25，配电箱21的底端均匀设置有滚轮23，滚轮23设置在滑轨24上且滚轮23与滑轨24滚动嵌合，下箱体17设置在配电箱21顶端，上箱体20通过铰轴19与下箱体17的顶端一侧连接且上箱体20可绕铰轴19转动，液压推杆18的两端分别设置在上箱体20和下箱体17同一侧的外壁上，隔热层ⅰ16设置在下箱体17内，隔热层ⅰ16内设置有上部开口的加热槽ⅰ14，隔热层ⅱ设置在上箱体20内，隔热层ⅱ内设置有下部开口的加热槽ⅱ，加热槽ⅰ14、加热槽ⅱ配合形成圆柱形加热腔体，烧结管道设置在圆柱形加热腔体内，隔热断层ⅰ1403设置在加热槽ⅰ14的中部，低温区加热元件ⅰ1401、高温区加热元件ⅰ1402设置在加热槽ⅰ14内壁，低温区加热元件ⅰ1401、高温区加热元件ⅰ1402分别位于隔热断层ⅰ1403的两侧且低温区加热元件ⅰ1401靠近烧结管道的漏斗管段12，隔热断层ⅱ设置在加热槽ⅱ的中部，低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅱ设置在加热槽ⅱ内壁，低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅱ分别位于隔热断层ⅱ的两侧且低温区加热元件ⅱ靠近烧结管道的漏斗管段12，热电偶ⅰ15的探头设置在低温区加热元件ⅰ1401中部，热电偶ⅱ的探头设置在高温区加热元件ⅰ1402中部，低温区加热元件ⅰ1401、低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅰ1402、高温区加热元件ⅱ、热电偶ⅰ15、热电偶ⅱ与配电箱21电连接；
进一步地，所述液压推杆为电动液压推杆，配电箱21的控制面板22设置在配电箱21外壳的前端，加热槽ⅰ14、加热槽ⅱ均为泡沫状三氧化二铝加热槽，低温区加热元件ⅰ1401、低温区加热元件ⅱ为硅碳棒，高温区加热元件ⅰ1402、高温区加热元件ⅱ为硅钼棒，上箱体20上还设置有把手；
进一步地，所述监测腔体28的出口端设置有出料法兰30，真空管34、排气管31的一端均固定在出料法兰30上，真空管34、排气管31与监测腔体28的出口端连通，真空管34上设置有管阀旋钮35，排气管31通过支撑台架32支撑在地面；
进一步地，所述双节式气体调压器ⅱ上设置有粗调旋钮ⅱ、细调旋钮ⅱ、粗调流量表头ⅱ、细调流量表头ⅱ；
进一步地，所述双节式气体调压器ⅰ6上设置有粗调旋钮ⅰ、细调旋钮ⅰ、粗调流量表头ⅰ、细调流量表头ⅰ；
进一步地，所述水平隔板2603、竖直隔板2703均为零温度系数材料隔板。
本发明的有益效果：
(1)本发明的镧钙锰氧陶瓷烧结炉高度集成化，可大幅提高镧钙锰氧陶瓷生产效率；
(2)本发明镧钙锰氧陶瓷烧结炉的气体系统可精准控制进出气量，同时提高环境氛围控制力，提高气源利用率；
(3)本发明的镧钙锰氧陶瓷烧结炉可进行多元气氛烧结，提高产品生产范围和性能；
(4)本发明镧钙锰氧陶瓷烧结炉可提高镧钙锰氧陶瓷烧结的致密度，使陶瓷性能更加优良；
(5)本发明镧钙锰氧陶瓷烧结炉的烧结管段固定，整个加热箱体可以沿烧结管自由移动，使烧结管段自由切换，各烧结过程能够自由组合。
附图说明
图1为实施例1多功能镧钙锰氧陶瓷烧结炉的结构示意图；
图2为实施例1的承重台ⅰ、承重台ⅱ、保护框架ⅰ、保护框架ⅱ、氧气瓶、氮气瓶的装配示意图；
图3为实施例1的承重台ⅰ、保护框架ⅰ装配示意图；
图4为实施例1双节流量减压阀结构示意图；
图5为实施例1烧结管道与滑动烧结系统装配结构示意图；
图6为实施例1烧结管道结构示意图；
图7为实施例1烧结管道的剖面图；
图8为实施例1载物台和靶材舟组合示意图；
图9为实施例1载物台和粉体舟组合示意图；
图10为实施例1漏斗管段与烧结管段的透视图；
图11为实施例1水平密封管段、竖直密封管段和监测腔等组合透视图；
图12为实施例1滑动烧结系统结构示意图；
图13为实施例1下箱体结构示意图；
图14为实施例1滑轨、配电箱装配示意图；
图15为实施例1真空泵机、出料法兰、出气管装配结构示意图；
图16为实施例1的出料法兰、出气管、支撑台架和流量计组合示意图；
图17为实施例1的出料法兰、真空管、管阀旋钮、真空泵机组合示意图。
其中：1-承重台ⅰ、2-栏框ⅰ、3-氧气瓶、4-氮气瓶、5-气阀ⅰ、6-双节式气体调压器ⅰ、7-气管ⅰ、8-宝塔阀口、9-阀口密封盖、10-进料法兰盘、11-支撑肋板、12-漏斗管段、13-烧结管段、1301-螺旋开槽、1302-载物台、1303-粉体舟、1304-靶材舟、14-加热槽ⅰ、1401-低温区加热元件ⅰ、1402-高温区加热元件ⅰ、1403-隔热断层ⅰ、15-热电偶ⅰ、16-隔热层ⅰ、17-下箱体、18-液压推杆、19-铰轴、20-上箱体、21-配电箱、22-控制面板、23-滚轮组、24-滑轨、25-抵板、26-水平密封管段、2601-水平节点旋钮ⅰ、2602-水平隔热台ⅰ、2603-水平隔板、27-竖直密封管段、2701-竖直节点旋钮ⅰ、2702-竖直隔热台ⅰ、2703-竖直隔板、28-监测腔、2801-感应探头、2802-数显监测台、29-支撑架、30-出料法兰盘、31-出气管、32-支撑台架、33-流量计、34-真空管、35-管阀旋钮、36-真空泵机。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1～17所示，一种多功能镧钙锰氧陶瓷烧结炉，包括承重台ⅰ1、承重台ⅱ、保护框架ⅰ2、保护框架ⅱ、氧气瓶3、氮气瓶4、烧结管道、支撑肋板11、支撑架29、滑动烧结系统、监测腔体28、真空泵机36，承重台ⅰ1、承重台ⅱ设置在地面，保护框架ⅰ2固定设置在承重台ⅰ1顶端，氧气瓶3竖直设置在保护框架ⅰ2内，保护框架ⅱ固定设置在承重台ⅱ顶端，氮气瓶4竖直设置在保护框架ⅱ内，支撑肋板11设置在承重台ⅰ1一侧的地面上，烧结管道设置在支撑肋板11顶端且烧结管道与地面平行，氧气瓶3的氧气出口端通过气管ⅱ与烧结管道连通，氮气瓶4的氮气出口端通过气管ⅰ7与烧结管道连通，滑动烧结系统设置在地面，烧结管道穿过滑动烧结系统，支撑架29竖直设置在地面上且靠近烧结管道的另一端，监测腔体28设置支撑架29顶端，监测腔体28的进口端与烧结管道连通，监测腔体28的出口端并排设置有真空管34、排气管31,真空管34与真空泵机36连通；
监测腔体28顶端设置有数显监测仪2802，数显监测仪2802的感应探头2801穿过监测腔体28顶壁往下延伸至监测腔体28中部。
本实施例氧气瓶3的氧气出口端设置有气阀ⅱ，气阀ⅱ的气体出口端设置有双节式气体调压器ⅱ且双节式气体调压器ⅱ与气阀ⅱ连通，双节式气体调压器ⅱ的气体出口端设置有气管ⅱ且气管ⅱ与双节式气体调压器ⅱ连通。
本实施例氮气瓶4的氮气出口端设置有气阀ⅰ5，气阀ⅰ5的气体出口端设置有双节式气体调压器ⅰ6且双节式气体调压器ⅰ6与气阀ⅰ5连通，双节式气体调压器ⅰ6的气体出口端设置有气管ⅰ7且气管ⅰ7与双节式气体调压器ⅰ6连通。
本实施例烧结管道包括2个以上宝塔阀口8、进料法兰盘10、漏斗管段12、烧结管段13、螺旋开槽1301、载物台1302、粉体舟1303、靶材舟1304、水平密封管段26、水平节点旋钮2601、水平隔热台2602、水平隔板2603、竖直密封管段27、竖直节点旋钮2701、竖直隔热台2702、竖直隔板2703，漏斗管段12、烧结管段13、水平密封管段26、竖直密封管段27、监测腔体28依次连通，
漏斗管段12的进气端与进料法兰盘10连接，宝塔阀口8设置在进料法兰盘10上且宝塔阀口8的出气端与漏斗管段12的进气端连通，宝塔阀口8的末端设置有阀口密封盖9，宝塔阀口8的进气端与气管ⅰ7或气管ⅱ连通；
螺旋开槽1301均匀设置在烧结管段13的内壁且螺旋开槽1301在烧结管段13内周向设置，载物台1302均匀设置在烧结管段13内的底部，粉体舟1303和靶材舟1304间隔放置在相邻的载物台1302上且第一个粉体舟1303靠近漏斗管段12；
水平隔热台ⅰ2602、水平隔热台ⅱ对称设置在水平密封管段26外壁的中部，水平隔板2603设置在水平密封管段26内且与水平隔热台ⅰ2602的垂直中线位置相对应，水平隔板2603的中心设置有水平通孔，水平节点旋钮ⅰ2601设置在水平隔热台ⅰ2602外侧，水平节点旋钮ⅱ设置在水平隔热台ⅱ外侧，水平旋转轴穿过水平节点旋钮ⅰ2601、水平隔热台ⅰ2602、水平密封管段26、水平隔板2603的水平通孔、水平隔热台ⅱ、水平节点旋钮ⅱ，水平隔板2603的水平通孔与水平旋转轴的尺寸相匹配；
竖直隔热台ⅰ2702、竖直隔热台ⅱ对称设置在竖直密封管段27外壁的下端和上端，竖直隔板2703设置在竖直密封管段27内且与竖直隔热台ⅰ2702的垂直中线位置相对应，竖直隔板2703的中心设置有竖直通孔，竖直节点旋钮ⅰ2701设置在竖直隔热台ⅰ2702外侧，竖直节点旋钮ⅱ设置在竖直隔热台ⅱ外侧，竖直旋转轴穿过竖直节点旋钮ⅰ2701、竖直隔热台ⅰ2702、竖直密封管段27、竖直隔板2703的竖直通孔、竖直隔热台ⅱ、竖直节点旋钮ⅱ，竖直隔板2703的竖直通孔与竖直旋转轴的尺寸相匹配。
本实施例滑动烧结系统包括滑轨24、上箱体20、下箱体17、配电箱21、加热槽ⅰ14、加热槽ⅱ、低温区加热元件ⅰ1401、低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅰ1402、高温区加热元件ⅱ、隔热断层ⅰ1403、隔热断层ⅱ、热电偶ⅰ15、热电偶ⅱ、隔热层ⅰ16、隔热层ⅱ、液压推杆18、铰轴19、滚轮23、抵板25，滑轨24设置在烧结管道的烧结管段13一侧且滑轨24与烧结管道平行，滑轨24两端固定设置有抵板25，配电箱21的底端均匀设置有滚轮23，滚轮23设置在滑轨24上且滚轮23与滑轨24滚动嵌合，下箱体17设置在配电箱21顶端，上箱体20通过铰轴19与下箱体17的顶端一侧连接且上箱体20可绕铰轴19转动，液压推杆18的两端分别设置在上箱体20和下箱体17同一侧的外壁上，隔热层ⅰ16设置在下箱体17内，隔热层ⅰ16内设置有上部开口的加热槽ⅰ14，隔热层ⅱ设置在上箱体20内，隔热层ⅱ内设置有下部开口的加热槽ⅱ，加热槽ⅰ14、加热槽ⅱ配合形成圆柱形加热腔体，烧结管道设置在圆柱形加热腔体内，隔热断层ⅰ1403设置在加热槽ⅰ14的中部，低温区加热元件ⅰ1401、高温区加热元件ⅰ1402设置在加热槽ⅰ14内壁，低温区加热元件ⅰ1401、高温区加热元件ⅰ1402分别位于隔热断层ⅰ1403的两侧且低温区加热元件ⅰ1401靠近烧结管道的漏斗管段12，隔热断层ⅱ设置在加热槽ⅱ的中部，低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅱ设置在加热槽ⅱ内壁，低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅱ分别位于隔热断层ⅱ的两侧且低温区加热元件ⅱ靠近烧结管道的漏斗管段12，热电偶ⅰ15的探头设置在低温区加热元件ⅰ1401中部，热电偶ⅱ的探头设置在高温区加热元件ⅰ1402中部，低温区加热元件ⅰ1401、低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件ⅰ1402、高温区加热元件ⅱ、热电偶ⅰ15、热电偶ⅱ与配电箱21电连接。
本实施例液压推杆为电动液压推杆，配电箱21的控制面板22设置在配电箱21外壳的前端，加热槽ⅰ14、加热槽ⅱ均为泡沫状三氧化二铝加热槽，低温区加热元件ⅰ1401、低温区加热元件ⅱ为硅碳棒，高温区加热元件ⅰ1402、高温区加热元件ⅱ为硅钼棒，上箱体20上还设置有把手。
本实施例监测腔体28的出口端设置有出料法兰30，真空管34、排气管31的一端均固定在出料法兰30上，真空管34、排气管31与监测腔体28的出口端连通，真空管34上设置有管阀旋钮35，排气管31通过支撑台架32支撑在地面。
本实施例双节式气体调压器ⅱ上设置有粗调旋钮ⅱ、细调旋钮ⅱ、粗调流量表头ⅱ、细调流量表头ⅱ。
本实施例双节式气体调压器ⅰ6上设置有粗调旋钮ⅰ、细调旋钮ⅰ、粗调流量表头ⅰ、细调流量表头ⅰ。
本实施例水平隔板2603、竖直隔板2703均为零温度系数材料隔板。
本发明在工作时：
拧开进料法兰盘10，将镧钙锰氧陶瓷粉体、块材分别放入粉体舟1303、靶材舟1304，锁紧进料法兰盘10，通过真空管34、管阀旋钮35、真空泵机36对整体系统进行抽真空操作。当达到所需的真空度参数后，通过气阀5ⅰ、气阀ⅱ和双节式气体调压器6ⅰ、气体调压器ⅱ将氧气瓶3和氮气瓶4内的气体按需通入管段内，同时亦通过出气管31、流量计33进行尾气排放和泄压控制，以控制烧结气氛的稳定性，其中氧气氛围是为了提高样品烧结操作质量，氮气氛围是为了达到控压的目的，其中管段控压作业需要通过水平密封管段26、水平节点旋钮2601ⅰ、水平节点旋钮ⅱ、水平隔板2603、竖直密封管段27、竖直节点旋钮2701ⅰ、竖直节点旋钮ⅱ、竖直隔板2703等部件同步协作。宝塔阀口8、阀口密封盖9能保证同时多元进气和混合气氛平衡的操作。通过监测腔28、感应探头2801、数显监测台2802达到实时监控的目的。当气体进入管段时漏斗管段12的形状可保证气体初步集中混合，烧结管段1201上的螺旋开槽、1202可保证烧结中的气体在流动中均匀混合。通过液压推杆18、铰轴19将上箱体20与下箱体17合拢可形成密封烧结空间，其中隔热层16ⅰ、隔热层ⅱ可保证热损耗最低，低温区加热元件1302ⅰ、低温区加热元件ⅱ、高温区加热元件1303ⅰ、高温区加热元件ⅱ、隔热断层ⅰ1403、隔热断层ⅱ组合可保证形成稳定的双温区，通过配电箱21和控制面板22进行参数设置，滚轮组23、滑轨24、抵板25能保证烧结系统对管段的任意区域进行移动包裹，达到烧结流程化的目的，例如移动烧结炉箱体至粉体舟1303所在位置，对镧钙锰氧陶瓷粉体进行预烧。粉体预烧完后将烧结炉箱体移动至靶材舟1304，将程序设置为高温段的烧结程序，对镧钙锰氧陶瓷块材进行终烧。整个烧结过程中可同时通入氧气、氮气，对样品进行富氧、加压烧结。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。