1.一种用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述无压快速烧结装置包括炉体、底座、上电极、下电极、上石墨电极、下石墨电极、烧结模具、电流控制系统和烧结控制系统;
所述上石墨电极和所述下石墨电极分别位于所述烧结模具两端,所述上石墨电极和下石墨电极分别与上电极和下电极相连,所述下电极通过底座与炉体隔开;
所述电流控制系统与上电极和下电极连接,用于控制上电极和下电极的电压和电流;
所述烧结控制系统与电流控制系统连接,用于控制设备的启动和烧结工艺参数。
2.根据权利要求1所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结模具包括上石墨垫块、中空圆柱形石墨模具、承烧板、隔热块以及下石墨垫块;所述上石墨垫块和下石墨垫块分别与上石墨电极和下石墨电极相连;上石墨垫块、中空圆柱形石墨模具以及下石墨垫块形成密封的烧结室;所述隔热块位于烧结室内部,置于下石墨垫块的上方;所述承烧板位于隔热块上方。
3.根据权利要求2所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结模具还包括设置在中空圆柱形石墨模具外表面的测温元件。
4.根据权利要求1所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结装置还包括气氛控制系统,所述炉体上设置有进出气口;所述气氛控制系统通过炉体上的进出气口与炉体内部相通;所述气氛控制系统可以控制炉体内部为真空或者气氛环境。
5.根据权利要求4所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述烧结装置还包括冷却控制系统;所述冷却控制系统通过冷却水通道与炉体、底座、上电极、下电极、电流控制系统、气氛控制系统以及烧结控制系统相连。
6.根据权利要求1所述的用于3d打印的无压快速烧结装置,其特征在于,所述电流控制系统为直流电源、直流脉冲电源或交变电流电源。
7.权利要求1~6任意一项所述的用于3d打印的无压快速烧结装置的烧结方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过3d打印技术制备待烧结坯体;
(2)将制备好的待烧结坯体放入烧结模具的承烧板上;
(3)通过烧结控制系统启动设备;然后开启冷却控制系统;通过气氛控制系统对炉体进行抽真空或者通入惰性气体;
(4)通过烧结控制系统输入烧结的工艺参数,运行烧结程序;
(5)烧结结束后,待烧结模具的温度降至室温后停止气氛控制系统,等炉体内恢复到大气环境后取出烧结产品。
8.根据权利要求7所述的烧结方法,其特征在于,烧结的工艺参数包括烧结温度、升温速率、保温时间和冷却方式。
9.根据权利要求7所述的烧结方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气、氩气或氦气。
10.根据权利要求7所述的烧结方法,其特征在于,所述冷却方式可以为自然冷却或控温冷却。