一种陶瓷烧结炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷材料烧结领域，具体地涉及一种陶瓷烧结炉。
【背景技术】
[0002]结构陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损的性能特点，已发展成为被普遍认可的高性能结构材料，但陶瓷件塑性差、不耐冲击，都使其应用受到限制。金属和陶瓷的金属化，钎焊技术的实现，可以将陶瓷材料性能优点的发挥出来，从而有效扩大其应用范围，已经成为当前材料科学和工程领域的研究热点之一。
[0003]但是陶瓷金属化和陶瓷钎焊技术不同的工艺温度和气氛要求具有差异化特性，使各自的工艺技术采用不同的生产设备，造成各自设备的独立性和工业投资的增大，增大了占地面积和生产成本，并且增大了物料的使用和对环境的污染。
[0004]鉴于陶瓷金属化和陶瓷钎焊技术广阔的应用前景以及现有技术的不足，本发明提供一种具有多功能的陶瓷烧结、陶瓷钎焊和陶瓷金属化一体气氛烧结炉，结合了陶瓷烧结、陶瓷钎焊、陶瓷金属化三套工艺相同技术和差异化要求，新技术节省优化了设备工艺流程，降低了成本和能耗，并且节约物料和减少污染排放。
【发明内容】
[0005]本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种将陶瓷烘干、陶瓷钎焊和陶瓷金属化工艺整合为一体的多功能陶瓷烧结炉，同时满足陶瓷烧结、陶瓷钎焊、陶瓷金属化三套工艺的相同技术条件和差异化要求。由于陶瓷烧结炉实现设备一体化所以优化了现有多台设备的工艺流程，降低了陶瓷材料生产的成本和能耗，节约占地面积，并大大节约了物料使用，减少污染排放。
[0006]具体地，本发明提供一种陶瓷烧结炉，其包括机箱和沿机箱长度方向水平延伸设置在所述机箱内部的炉管，所述炉管通过固定支架固定在所述机箱内部并通过所述固定支架划分为陶瓷烧结管段、过渡管段以及冷却管段，所述炉管的两端分别设置有进料口以及出料口，所述进料口与所述出料口之间设置有位于机箱内部的传输履带，
[0007]所述陶瓷烧结管段外侧套设有炉壁，并通过支架固定在炉壁内部并划分为多个加热段，每个加热段的外壁上设置有至少一个加热装置，
[0008]每个加热段的加热装置连接于至少一个温度控制装置，用于对加热段内部的温度进行检测和调节控制。
[0009]在本发明的陶瓷烧结炉中，每个加热段的温度可以单独进行控制，从而可以根据陶瓷烘干、陶瓷金属化或陶瓷钎焊等不同工艺的温度条件要求，对每个加热段的温度进行调节和设定。进一步地，可以对不同工艺温度的工艺时长进行调节，具体而言，如果材料需要在某一工艺温度停留更长时间，则可以将多个加热段设置为该工艺温度。
[0010]优选地，所述加热装置为电加热装置，温度加热范围为0-1200°C ;所述陶瓷烧结管段的多个加热段沿从进料口到出料口的方向温度递增。
[0011]优选地，所述陶瓷烧结炉还包括保护气体供给装置；所述陶瓷烧结管段与所述炉壁内壁之间形成供保护气体通过的通道，所述通道具有与所述保护气体供给装置连通的保护气体入口 ；所述陶瓷烧结管段的侧壁上具有至少一个与所述通道连通的保护气体入口；所述陶瓷烧结管段的侧壁上具有保护气体出口。
[0012]借助于特殊的保护气体供给装置，本发明能够在陶瓷烧结管段提供双重气体保护，在管内的保护气体为第一层，管与炉壁之间的保护气体为第二层。这样，使得陶瓷烧结管段内的工艺过程在严格无空气的环境下进行，保证工艺的可靠性。此外，陶瓷烧结管段的保护气体与其他管段的保护气体独立，使得陶瓷烧结管段的保护气体不会对其他管段造成温度扰动。
[0013]优选地，所述过渡管段以及冷却管段的侧壁上分别具有保护气体入口以及保护气体出口。
[0014]优选地，所述炉管的进料口和出料口处分别设置有气幕。
[0015]借助于气幕提供第三重气体保护，使得保护气体入口附近与外界空气隔离完全，进一步保证陶瓷烧结管段内的严格无空气环境。
[0016]优选地，每个所述保护气体进口的附近分别设置有气体检测装置用于检测充入保护气体的浓度。
[0017]优选地，还包括中央控制器；所述气体检测装置、所述加热装置和所述温度控制装置与所述中央控制器连接，或者所述气体检测装置和所述温度控制装置与所述中央控制器连接。
[0018]优选地，所述温度控制装置内部设置有温度阈值，所述温度阈值根据不同工艺的陶瓷烧结的温度进行设置；当加热段内部的温度超出所述温度阈值范围时，所述温度控制装置向所述中央控制器发送信号。
[0019]优选地，所述气体供给装置包括混合均压设备和均压分流式气板；保护气体经混合均压设备混合均压后，进入多个保护气体入口，均压分流式气板设置在所述通道的保护气体入口处，保护气体经过均压分流式气板均压分流后通过开设在陶瓷烧结管段侧壁上的气孔进入炉管内部。
[0020]优选地，所述均压分流式气板具有多个导气板，所述多个导气板的横截面为多孔结构。
[0021]本发明提供的陶瓷烧结炉，其将陶瓷烘干、陶瓷钎焊和陶瓷金属化结为一体，结合了陶瓷烧结、陶瓷钎焊、陶瓷金属化三套工艺的相同技术和差异化要求，节省优化了设备工艺流程，降低了陶瓷材料生产的流程、成本和能耗，节约了多套设备的占地面积及生产成本，并大大节约了物料，减少污染排放。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构示意图；
[0023]图2为本发明的陶瓷烧结炉的具体实施例1的结构示意图；
[0024]图3为本发明的陶瓷烧结炉的具体实施例2的结构示意图；
[0025]图4为图3的A-A截面示意图；
[0026]图5为本发明的气体供给装置的结构示意图；
[0027]图6为本发明的均压分流式气板的结构示意图；
[0028]图7为本发明的控制器的结构示意框图；以及
[0029]图8为本发明的电加热装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的结构及工作原理做进一步解释:
[0031]具体地，本发明提供一种多功能一体陶瓷烧结炉，如图1所示，其包括机箱1、沿机箱1长度方向水平延伸设置在机箱1内部的炉管2、控制器以及气体供给装置4。
[0032]整个炉管2通过固定支架5固定在机箱1内部，按照固定支架5支撑的位置划分为陶瓷烧结管段6、过渡管段7以及冷却管段8。陶瓷烧结管段6用于对陶瓷材料进行烧结，过渡管段7对烧结后的陶瓷材料进行自然冷却，冷却管段8对自然冷却后的陶瓷材料进行水冷降温冷却。
[0033]炉管2的两端分别设置有进料口 9以及出料口 10，进料口 9与出料口 10之间设置有通过机架11固定在机箱1内部的循环传输履带12，循环传输履带12对陶瓷材料在炉管2内部进行输送。进料口 9以及出料口 10附近分别设置有保护气体气幕，对陶瓷材料进行保护。陶瓷烧结管段6、过渡管段7以及冷却管段8的分别设置有气体进口 43以及气体出口，气体供给装置4与所述气体进口和气体出口相连通，用于分别为陶瓷烧结管段6、过渡管段7以及冷却管段8内部供给常温保护气体，如氮气。陶瓷烧结管段6设置有至少一个气体进口，在本实施例中，如图5所示，陶瓷烧结管段6设置有2个气体进口，2个气体进口设置在通道上，用于向陶瓷烧结管段6输入保护气体，过渡管段7以及冷却管段8只需设置一个气体进口即可，其开设在过渡管段7以及冷却管段8的管壁上。每个保护气体进口的附近分别设置有气体检测装置18用于检测充入气体的浓度，所述气体检测装置的输出端连接所述控制器2的输入端。
[0034]这种分区独立供给的气体供给方式使得各区之间的温度不会因相互之间气体的流通而互相影响，有利于准确控制相应区域的温度。在本实施例中，惰性气体为氮气。每个加热段根据电加热装置24的加热温度不同能够分别按照陶瓷烧结、陶瓷金属化以及陶瓷钎焊温度要求进行调整。
[0035]炉管2在陶瓷烧结管段6的外侧套设有与陶瓷烧结管段6基本等长的炉壁13，炉壁13包括套设在一起的内壁131和外壁132，内壁131与外壁132之间填充有保温材料14，用于对炉管进行保温。炉管2与炉壁13内壁131之间形成供气体通过的通道15，用于使保护气体在陶瓷烧结管段工作状态下填充在这里，对加工过程进行气体保护。陶瓷烧结管段6的气体进口开设在通道15的一端。
[0036]陶瓷烧结管段6与外侧套设的炉壁13 —起构成大马弗室，大马弗室可以有效提高炉温稳定性，使各部分温度过渡均匀，气氛控制稳定，烧成环境洁净。陶瓷烧结管段6通过支架17支撑在炉壁13内部。
[0037]如图5所示，气体供给装置4通过管道分别连接多个保护气体入口 43。
[0038]气体供给装置4设置有三路气体充入口、混合均压设备41和均压分流式气板42.三路气体充入口分别为氮气入口、备用阀入口和其他气体入口。三路气体经混合均压设备41混合均压后，通过管道分别进入陶瓷烧结管段6、过渡管段7以及冷却管段8的气体进□ ο
[0039]陶瓷烧结管段6外侧的通道15处的保护气体入口处设置设置有均压分流式气板42，气体进入通道15时首先经过均压分流式气板42进行均压分流，均压分流后的气体通过开设在炉管进料端侧壁上的保护气体入口进入陶瓷烧结管段6的炉管2，对炉管2内的陶瓷烧结起到保护作用。
[0040]如图6所不，均压分流式气板42具有多个导气板421，所述多个导气板的横截面为多孔结构，便于进行均压分流。多个气体通道分别设置有调节阀，分别可手动阀调节进气量大小，气体的引入均采用分区域方式，便于炉膛气氛均匀和气体填充充分。
[0041]如图1-图4所示，陶瓷烧结管段6通过支架17固定在炉室内，沿陶瓷烧结管段6的长度方向上设置三个或以上个电加热装置24，从而将陶瓷烧结管段6分隔为3段或3段以上的加热段，每个电加热装置对应有独立的温度控制装置23。所述电加热装置设置在陶瓷烧结管段6的外壁上，例如以电加热线圈的形式盘绕在陶瓷烧结管段的每个加热段的外壁上，也可以如图8所示，本实施例中，电加热装置24为硅碳棒加热元件，或其他适合的加热元件，其通过一固定装置240固定在每个