陶瓷材料教学实验桌台的制作方法

本发明涉及一种实验桌台，具体涉及陶瓷材料教学实验桌台。

背景技术：

教学实验桌是一种教师进行实验演示和为了方便学生进行实验操作而特别制作的教学桌台。在大学的陶瓷材料制备教学中，因为制备不再较多，现有的实验桌台功能较为简单，教学实验难以在一个教学实验桌台内全部完成，无法有效进行教学演示。现有的实验桌台也不具备同时进行多种方法制备陶瓷材料的条件，不能实现同步教学，也无法对比教学，也无法开展教学竞赛，教学质量差，学生实践效果差。而且现有的实验桌台占地空间大，功能少，不能满足多人操作的条件，教学用具资源成本高。

故而针对上述问题，设计开发一种陶瓷材料教学实验桌台成为一项亟待解决的课题。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种陶瓷材料教学实验桌台。

其技术方案为：

陶瓷材料教学实验桌台，包括称量系统、溶胶凝胶系统、共沉淀系统、固相系统、烧结系统；所述溶胶凝胶系统、共沉淀系统、固相系统依次等距设置在称量系统一侧，烧结系统与固相系统并排设置；

所述称量系统包括称量箱体、密封门一、称量台、滑槽、作业台一、旋转立柱、药品柜、桌台一、滑竿、固定滑竿一、铰接滑竿、固定滑竿二、滑车、药品盒；所述旋转立柱设置在桌台一上，旋转立柱顶部依次设置有药品柜、作业台一，作业台一顶部设置有三个滑槽、两个固定滑竿一和一个滑竿，箱体滑动设置在滑槽上，箱体一侧设有密封门一，称量台设置在箱体内，滑竿、固定滑竿一上均滑动设置有滑车，滑车上设置有多个药品盒，固定滑竿一末端依次连接有铰接滑竿、固定滑竿二；

所述溶胶凝胶系统包括桌台二、柜体一、水罐、作业台二、玻璃棒盒一、容器一、柜体二、作业台三、加热台、玻璃棒盒二、烘箱一、隔板一、密封门二、压靶机构一、柜体三、书写板一、作业台四、游标卡尺一、控制面板一、震荡机一；所述桌台二设置在桌台一一侧，桌台二上依次设置有柜体一、柜体二、烘箱一、压靶机构一、柜体三，所述柜体一内底部设置有水罐，柜体一顶部设有作业台二，作业台二上设有玻璃棒盒一和多个容器一，所述柜体二顶部设有作业台三，作业台三上设置有加热台和玻璃棒盒二，所述烘箱一内中部设有隔板一，烘箱一一侧设有密封门二，所述柜体三一侧面上设有书写板一，柜体三顶部设有作业台四，作业台四上分别设有游标卡尺一、震荡机一，震荡机一一侧连接有控制面板一；

所述共沉淀系统包括桌台三、柜体四、水箱、作业台五、水龙头、搅拌机、水管、回收箱、滑轨、滑动架、流量漏斗、混合容器、容器二、柜体五、作业台六、离心机、翼板、嵌槽、支撑架、滤盒、回收槽、烘箱二、隔板二、密封门三、压靶机构二、柜体六、书写板二、作业台七、游标卡尺二、控制面板二、震荡机二；所述桌台三设置在桌台一一侧，桌台三上依次设置有柜体四、柜体五、烘箱二、压靶机构二、柜体六，所述柜体四内一侧设有水箱，柜体四内另一侧由多个分隔板分成多个区域，柜体四顶部设有作业台五，作业台五上一侧设置有水槽，水槽两侧分别设置有水龙头、搅拌机，水龙头通过内设管道与水箱连通，柜体四外一侧设有回收箱，回收箱顶部通过水管与水槽连通，作业台五上海设置有滑轨和多个容器二，滑动架滑动设置在滑轨上，滑动架上设有多个流量漏斗，流量漏斗下方的作业台五上设有混合容器；所述柜体五顶部设有作业台六，离心机设置在作业台六，作业台六一侧连接有翼板，翼板上开设有圆形开口，该开口边缘设有多个嵌槽，该开口正下方设有滤盒，滤盒设置在支撑架上，滤盒正下方设有回收槽；所述烘箱二内设有隔板二，烘箱二一侧设有密封门三，柜体六一侧面上设有书写板二，柜体六顶部设有作业台七，作业台七上设有游标卡尺二和震荡机二，震荡机二一侧连接有控制面板二；

所述固相系统包括桌台四、柜体七、作业台八、研钵、研棒盒、压靶机构三、柜体八、书写板三、作业台九、游标卡尺三、控制面板三、震荡机三；所述桌台四设置在桌台一一侧，所述桌台四上依次设有柜体七、压靶机构三、柜体八，柜体七顶部设有作业台八，作业台八上设置有研钵、研棒盒，所述柜体八一侧面上设有书写板三，柜体八顶部设有作业台九，作业台九上设置有游标卡尺三、震荡机三，震荡机三一侧连接有控制面板三；

所述烧结系统包括桌台五、烧结箱体、滑动密封门、电源箱、加热棒、测温热电偶；所述桌台五与桌台四并排设置，所述桌台五上设置有三个烧结箱体，烧结箱体一侧设有滑动密封门，烧结箱体另一侧设有测温热电偶，电源箱设置在烧结箱体顶部，烧结箱体内两侧壁上均匀设置有多根加热棒。

进一步优化，所述压靶机构一包括升降基座一、模具一、插条一、支架一、旋转压头一；所述升降基座一设置在桌台二上，模具一设置在升降基座一上，模具一内测设有插条一，升降基座一上方设有支架一，旋转压头一螺旋插设在支架一上，旋转压头一一端位于模具一正上方。

进一步优化，所述压靶机构二包括升降基座二、模具二、插条二、支架二、旋转压头二；升降基座二设置在桌台三上，模具二设置在升降基座二上，模具二内测设有插条二，升降基座二上方设有支架二，旋转压头二螺旋插设在支架二上，旋转压头二一端位于模具二正上方。

进一步优化，所述压靶机构三包括升降基座三、模具三、插条三、支架三、旋转压头三；升降基座三设置在桌台四上，模具三设置在升降基座三上，模具三内测设有插条三，升降基座三上方设有支架三，旋转压头三螺旋插设在支架三上，旋转压头三一端位于模具三正上方。

进一步优化，所述升降基座一、升降基座二、升降基座三上设置有面板和仪表。

进一步优化，所述水罐上设置有水龙头。

进一步优化，所述流量漏斗上设置有控制阀。

进一步优化，所述离心机上设置有插孔。

进一步优化，所述柜体一、柜体五、柜体七内均设有分层板。

进一步优化，所述隔板一、隔板二上设置有条孔。

进一步优化，密封门二、密封门三上设置有观察窗和把手。

进一步优化，滤盒上设置有滤孔。

进一步优化，柜体一、柜体二、柜体四、柜体五、柜体七一侧均开设有开口。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下有益效果：

（1）本发明的实验桌台具备同时进行多种方式制备陶瓷材料的实验条件，能够同步教学，开展对比教学，有效提高教学质量。

（2）本发明的实验桌台占地面积小，节约教学占地空间，功能多样，适合多人操作实验，节约教学用具资源。

（3）本发明的实验桌台具备多组合制备陶瓷材料条件，有助于开展教学竞赛，可实现单人教学或多人竞赛等教学项目。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明称量系统的结构示意图；

图3为本发明称量系统的部分结构示意图一；

图4为本发明称量系统的部分结构示意图二；

图5为本发明溶胶凝胶系统的结构示意图；

图6为本发明柜体一的结构示意图；

图7为本发明柜体二的结构示意图；

图8为本发明烘箱一的结构示意图；

图9为本发明压靶机构一的结构示意图；

图10为本发明柜体三的结构示意图；

图11为本发明共沉淀系统的结构示意图；

图12为本发明柜体四的结构示意图；

图13为本发明柜体五的结构示意图；

图14为本发明支撑架的结构示意图；

图15为本发明滤盒的结构示意图；

图16为本发明固相系统的结构示意图；

图17为本发明柜体七的结构示意图；

图18为本发明烧结系统的结构示意图；

图19为本发明烧结箱体的结构示意图；

其中：称量箱体1、密封门一101、称量台102、滑槽103、作业台一2、旋转立柱201、药品柜202、桌台一3、滑竿4、固定滑竿一401、铰接滑竿402、固定滑竿二403、滑车404、药品盒405、桌台二5、柜体一6、水罐601、作业台二602、玻璃棒盒一603、容器一604、柜体二7、作业台三701、加热台702、玻璃棒盒二703、烘箱一8、隔板一801、密封门二802、升降基座一9、模具一901、插条一902、支架一903、旋转压头一904、柜体三10、书写板一1001、作业台四1002、游标卡尺一1003、控制面板一1004、震荡机一1005、桌台三11、柜体四12、水箱1201、作业台五1202、水龙头1203、搅拌机1204、水管1205、回收箱1206、滑轨13、滑动架1301、流量漏斗1302、混合容器1303、容器二1304、柜体五14、作业台六1401、离心机1402、翼板1403、嵌槽1404、支撑架1405、滤盒1406、回收槽1407、烘箱二15、隔板二1501、密封门三1502、升降基座二16、模具二1601、插条二1602、支架二1603、旋转压头二1604、柜体六17、书写板二1701、作业台七1702、游标卡尺二1703、控制面板二1704、震荡机二1705、桌台四18、柜体七19、作业台八1901、研钵1902、研棒盒1903、升降基座三20、模具三2001、插条三2002、支架三2003、旋转压头三2004、柜体八21、书写板三2101、作业台九2102、游标卡尺三2103、控制面板三2104、震荡机三2105、桌台五22、烧结箱体23、滑动密封门2301、电源箱2302、加热棒2303、测温热电偶2304。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1~19，本实施例的陶瓷材料教学实验桌台，包括称量系统、溶胶凝胶系统、共沉淀系统、固相系统、烧结系统；所述溶胶凝胶系统、共沉淀系统、固相系统依次等距设置在称量系统一侧，烧结系统与固相系统并排设置；

所述称量系统包括称量箱体1、密封门一101、称量台102、滑槽103、作业台一2、旋转立柱201、药品柜202、桌台一3、滑竿4、固定滑竿一401、铰接滑竿402、固定滑竿二403、滑车404、药品盒405；所述旋转立柱201设置在桌台一3上，旋转立柱201顶部依次设置有药品柜202、作业台一2，作业台一2顶部设置有三个滑槽103、两个固定滑竿一401和一个滑竿4，箱体1滑动设置在滑槽103上，箱体1一侧设有密封门一101，称量台102设置在箱体1内，滑竿4、固定滑竿一401上均滑动设置有滑车404，滑车404上设置有多个药品盒405，固定滑竿一401末端依次连接有铰接滑竿402、固定滑竿二403；

所述溶胶凝胶系统包括桌台二5、柜体一6、水罐601、作业台二602、玻璃棒盒一603、容器一604、柜体二7、作业台三701、加热台702、玻璃棒盒二703、烘箱一8、隔板一801、密封门二802、压靶机构一、柜体三10、书写板一1001、作业台四1002、游标卡尺一1003、控制面板一1004、震荡机一1005；所述桌台二5设置在桌台一3一侧，桌台二5上依次设置有柜体一6、柜体二7、烘箱一8、压靶机构一、柜体三10，所述柜体一6内底部设置有水罐601，柜体一6顶部设有作业台二602，作业台二602上设有玻璃棒盒一603和多个容器一604，所述柜体二7顶部设有作业台三701，作业台三701上设置有加热台702和玻璃棒盒二703，所述烘箱一8内中部设有隔板一801，烘箱一8一侧设有密封门二802，所述柜体三10一侧面上设有书写板一1001，柜体三10顶部设有作业台四1002，作业台四1002上分别设有游标卡尺一1003、震荡机一1005，震荡机一1005一侧连接有控制面板一1004；

所述共沉淀系统包括桌台三11、柜体四12、水箱1201、作业台五1202、水龙头1203、搅拌机1204、水管1205、回收箱1206、滑轨13、滑动架1301、流量漏斗1302、混合容器1303、容器二1304、柜体五14、作业台六1401、离心机1402、翼板1403、嵌槽1404、支撑架1405、滤盒1406、回收槽1407、烘箱二15、隔板二1501、密封门三1502、压靶机构二、柜体六17、书写板二1701、作业台七1702、游标卡尺二1703、控制面板二1704、震荡机二1705；所述桌台三11设置在桌台一3一侧，桌台三11上依次设置有柜体四12、柜体五14、烘箱二15、压靶机构二、柜体六17，所述柜体四12内一侧设有水箱1201，柜体四12内另一侧由多个分隔板分成多个区域，柜体四12顶部设有作业台五1202，作业台五1202上一侧设置有水槽，水槽两侧分别设置有水龙头1203、搅拌机1204，水龙头1203通过内设管道与水箱1201连通，柜体四12外一侧设有回收箱1206，回收箱1206顶部通过水管1205与水槽连通，作业台五1202上海设置有滑轨13和多个容器二1304，滑动架1301滑动设置在滑轨13上，滑动架1301上设有多个流量漏斗1302，流量漏斗1302下方的作业台五1202上设有混合容器1303；所述柜体五14顶部设有作业台六1401，离心机1402设置在作业台六1401，作业台六1401一侧连接有翼板1403，翼板1403上开设有圆形开口，该开口边缘设有多个嵌槽1404，该开口正下方设有滤盒1406，滤盒1406设置在支撑架1405上，滤盒1406正下方设有回收槽1407；所述烘箱二15内设有隔板二1501，烘箱二15一侧设有密封门三1502，柜体六17一侧面上设有书写板二1701，柜体六17顶部设有作业台七1702，作业台七1702上设有游标卡尺二1703和震荡机二1705，震荡机二1705一侧连接有控制面板二1704；

所述固相系统包括桌台四18、柜体七19、作业台八1901、研钵1902、研棒盒1903、压靶机构三、柜体八21、书写板三2101、作业台九2102、游标卡尺三2103、控制面板三2104、震荡机三2105；所述桌台四18设置在桌台一3一侧，所述桌台四18上依次设有柜体七19、压靶机构三、柜体八21，柜体七19顶部设有作业台八1901，作业台八1901上设置有研钵1902、研棒盒1903，所述柜体八21一侧面上设有书写板三2101，柜体八21顶部设有作业台九2102，作业台九2102上设置有游标卡尺三2103、震荡机三2105，震荡机三2105一侧连接有控制面板三2104；

所述烧结系统包括桌台五22、烧结箱体23、滑动密封门2301、电源箱2302、加热棒2303、测温热电偶2304；所述桌台五22与桌台四18并排设置，所述桌台五22上设置有三个烧结箱体23，烧结箱体23一侧设有滑动密封门2301，烧结箱体23另一侧设有测温热电偶2304，电源箱2302设置在烧结箱体23顶部，烧结箱体23内两侧壁上均匀设置有多根加热棒2303。

所述压靶机构一包括升降基座一9、模具一901、插条一902、支架一903、旋转压头一904；所述升降基座一9设置在桌台二5上，模具一901设置在升降基座一9上，模具一901内测设有插条一902，升降基座一9上方设有支架一903，旋转压头一904螺旋插设在支架一903上，旋转压头一904一端位于模具一901正上方。

所述压靶机构二包括升降基座二16、模具二1601、插条二1602、支架二1603、旋转压头二1604；升降基座二16设置在桌台三11上，模具二1601设置在升降基座二16上，模具二1601内测设有插条二1602，升降基座二16上方设有支架二1603，旋转压头二1604螺旋插设在支架二1603上，旋转压头二1604一端位于模具二1601正上方。

所述压靶机构三包括升降基座三20、模具三2001、插条三2002、支架三2003、旋转压头三2004；升降基座三20设置在桌台四18上，模具三2001设置在升降基座三20上，模具三2001内测设有插条三2002，升降基座三20上方设有支架三2003，旋转压头三2004螺旋插设在支架三2003上，旋转压头三2004一端位于模具三2001正上方。

所述升降基座一9、升降基座二16、升降基座三20上设置有面板和仪表。所述水罐601上设置有水龙头。所述流量漏斗1302上设置有控制阀。所述离心机1402上设置有插孔。所述柜体一6、柜体五14、柜体七19内均设有分层板。所述隔板一801、隔板二1501上设置有条孔。密封门二802、密封门三1502上设置有观察窗和把手。滤盒1406上设置有滤孔。柜体一6、柜体二7、柜体四12、柜体五14、柜体七19一侧均开设有开口。

本发明工作时： 教学人员和学生可在称量系统完成药品的称量操作，在溶胶凝胶系统完成利用溶胶凝胶法制备陶瓷材料的操作，在共沉淀系统完成利用共沉淀法制备陶瓷材料的操作，在固相系统完成利用固相法制备陶瓷材料的操作，三个系统得到的陶瓷靶材均在烧结系统中完成烧结。教学人员利用试验桌台演示不同方法制备陶瓷材料的演示操作，而学生可以利用实验桌台同时进行三种不同方法制备陶瓷材料的竞赛，溶胶凝胶系统、共沉淀系统、固相系统可以支撑学生同时进行三种方法的制备陶瓷材料。

称量时，根据需要在药品柜202中取出药品，旋转立柱201可以带动药品柜202旋转方便拿取药品，将药品置于称量台102上，关闭密封门一101称量药品，称量完成后将药品取出放入药品盒405内，药品盒405置于滑车404中，通过滑竿4将药品送入共沉淀系统中，通过固定滑竿一401、铰接滑竿402、固定滑竿二403将药品分别送入溶胶凝胶系统、固相系统。同时进行三种方法制备陶瓷材料时，三个称量箱体1对应给三种制备方法的三个系统操作的人员使用。

在溶胶凝胶系统完成溶胶凝胶法制备陶瓷材料的操作，首选将称量完成的药品在作业台二602上利用玻璃棒盒一603、容器一604和水罐601将药品溶解得到溶胶，将溶胶移至作业台三701利用加热台702、玻璃棒盒二703完成凝胶操作，将凝胶移至烘箱一8内，关闭密封门二802，将凝胶烘干成粉，将得到的粉末移至模具一901内，利用旋转压头一904、升降基座一9将粉末压制成靶材，通过翘起插条一902将靶材取出，然后在作业台四1002利用游标卡尺一1003测量靶材的直径并在书写板一1001上记录，将靶材置于震荡机一1005上，由控制面板一1004控制启动震荡机一1005，观测靶材的平整度并记录在书写板一1001上，之后将靶材移至烧结系统在烧结箱体23内完成烧结，烧结完成后再返回作业台四1002测量靶材的直径及平整度，得到靶材的收缩率，以便粗略判断陶瓷靶材的质量。

在共沉淀系统完成共沉淀法制备陶瓷材料的操作，首选将称量完成的药品放入容器二1304中，分别通过水龙头1203、搅拌机1204加水、搅拌桨药品溶解，然后将溶解后的药品分别放入流量漏斗1302中，通过混合容器1303将三个流量漏斗1302中定量流出的溶液接收，得到混合溶液反应后有固体沉淀生成，将混合溶液置于离心机1402中离心使得其固液分离，然后将其倒入由嵌槽1404固定的粗纱布上过滤掉大颗粒沉淀物，而小颗粒沉淀物和液体透过纱布落入滤盒1406上，小颗粒沉淀物由滤盒1406收集而液体则透过滤盒1406流入回收槽1407中，之后将得到小颗粒沉淀物放入烘箱二15内烘干成粉，再放入压靶材机构二的模具二1601中由旋转压头二1604压制称成靶，然后在作业台七1702上利用游标卡尺二1703测量靶材的直径，利用控制面板二1704、震荡机二1705测量靶材的平整度，然后将靶材送入烧结系统中烧结，烧结完成后再次返回测量靶材的直径和平整度，计算靶材的收缩率，粗略判断靶材的质量。

在固相系统完成固相法制备陶瓷材料的操作，将称量完成的药品全部放入研钵1902利用研棒盒1903中的研棒研磨，研磨后的置于压靶机构三的模具三2001中，利用升降基座三20、旋转压头三2004将其压制成靶，翘起插条三2002将靶材取出，然后在作业台九2102中利用游标卡尺三2103测量靶材的直径，利用控制面板三2104、震荡机三2105测量靶材的平整度，然后将靶材放入烧结系统的烧结箱体23内，关闭滑动密封门2301完成烧结，之后再返回作业台九2102中测量靶材的直径和平整度，计算靶材的收缩率粗略判断靶材质量，并可以与溶胶凝胶系统、共沉淀系统制备的靶材质量做比较。

电源箱2302控制加热棒2303的加热速率从而控制烧结箱体23内的烧结温度，测温热电偶2304实时监控烧结温度。压靶机构一、压靶机构二、压靶机构三的压制情况，是否能够压制成靶也可判断陶瓷的质量，有利用教学或竞赛时演示和评判。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。