一种立式洁净烧结制备氧化铝陶瓷管工艺的制作方法

本发明属于氧化铝陶瓷灯管制备技术领域，特别是指一种立式洁净烧结制备氧化铝陶瓷管工艺。

背景技术：

采用多晶氧化铝的半透明陶瓷作为电弧管材料的金属卤素灯具有工作温度高，光效高，光衰小，显色好以及寿命长等优点。

当前陶瓷金属卤素灯电弧管主要采用半透明氧化铝陶瓷制造，电弧管的形状主要有圆柱形，圆柱与圆锥组合型，椭球形，但现有的这些种类型均为加工工艺复杂不易加工，并在制造时需要加入成型剂，提高生产成本。

目前氧化铝陶瓷管的应用范围不断扩大，特别是高纯度、长度较长的氧化铝陶瓷管产品。但是现传统的氧化铝陶瓷管烧结工艺均是采用横向放置陶瓷管坯进行烧结，使得最终产品弯曲变形率高，由于烧结温度范围窄，炉内温差大，炉内气氛不良，容易使产品无法烧结或过烧，影响产品质量，无法生产高品质的氧化铝陶瓷管产品。

技术实现要素：

本发明的目的是对现氧化铝陶瓷管烧结工艺提出改进技术方案，以解决现长氧化铝陶瓷管在烧结过程中弯曲变形率过高，且因炉内温度不均匀，导致氧化铝陶瓷管无法烧结或过烧而引起产品质量问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种立式洁净烧结制备氧化铝陶瓷管工艺，包括以下步骤：

准备包括有埚盖的管状坩埚；

制备陶瓷管素坯，所述陶瓷管素坯包括管状陶瓷管素坯本体，及在所述管状陶瓷管素坯本体上端预制一个直径大于所述管状坩埚内径的凸头；

将所述管状陶瓷管素坯本体插入所述管状坩埚内，所述凸头位于所述管状坩埚的上沿；

所述管状陶瓷管素坯本体的下端与所述管状坩埚的埚底之间留有间隙；

所述管状陶瓷管素坯本体的外壁与所述管状坩埚的内壁不接触；

盖上所述埚盖后，将所述陶瓷管素坯完全封闭在所述管状坩埚与所述埚盖之间的空腔内；

将放置有所述陶瓷管素坯的所述管状坩埚置于窑炉中进行烧结；

烧好出炉后，去除所述凸头，完成氧化铝陶瓷管的制备。

在所述管状坩埚的埚底与所述管状陶瓷素坯本体的下端之间放置挥发物质。

所述管状坩埚的材质与所述埚盖的材质相同，均为氧化镁耐火材料或重结晶碳化硅耐火材料制成。

在所述管状陶瓷管素坯体本体与所述凸头之间设置有连接部；所述连接部的直径小于所述管状陶瓷管素坯体本体的外径。

在所述凸头上设置有取放孔。

本发明的有益效果是：

本发明的立式洁净烧结制备氧化铝陶瓷管工艺，通过管状坩埚，使得陶瓷管素坯以直立悬挂方式设置于坩埚内，避免了传统横向放置的自然弯曲，因此有效的降低了氧化铝陶瓷管的弯曲率。

另一方面，本工艺通过将陶瓷管设置于管状坩埚与埚盖之间的完全封闭空腔内，使得陶瓷管素坯在烧制过程中，不与窑炉内的火炎直接接触，这样火炎内的物质不会接触到陶瓷管而影响到陶瓷管表面。

附图说明

图1为陶瓷管素坯结构示意图；

图2为带有埚盖的管状坩埚结构示意图；

图3为放置有陶瓷素坯的管状坩埚剖视图。

附图标记说明

01管状陶瓷管素坯本体，02凸头，03连接部，04凹槽，05管状坩埚，06埚盖，07台阶结构。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本发明提供一种立式洁净烧结制备氧化铝陶瓷管工艺，包括以下步骤：

准备包括有埚盖06的管状坩埚05，如图1至图3所示，在本实施例中，所述管状坩埚05的材质与所述埚盖的材质相同，均为氧化镁耐火材料或重结晶碳化硅耐火材料制成。管状坩埚05及埚盖06均可以重复利用，以降低生产成本。

制备陶瓷管素坯，所述陶瓷管素坯包括管状陶瓷管素坯本体01，及在所述管状陶瓷管素坯本体01上端预制一个直径大于所述管状坩埚内径的凸头02；在本实施例中，制备陶瓷管素坯的组成不是本申请要保护的范围，因此在本申请中不进行说明，即制备陶瓷管素坯的组成均为现有技术。在本实施例中，在所述管状陶瓷管素坯体本体01与所述凸头02之间设置有连接部03；所述连接部03的直径小于所述管状陶瓷管素坯体本体01的外径，连接部03使得烧结完成后，更方便去除凸头02部分，在本申请的其它实施例中，在连接部03与管状陶瓷管素坯本体01之间还设置有一圈凹槽04或间隔的孔，均是为了更方便的去除凸头部分。

在所述凸头上设置有取放孔，方便将陶瓷管素坯放入管状坩埚内，以及在烧结完成后，将烧结好的陶瓷管从管状坩埚内取出。

将所述管状陶瓷管素坯本体01插入所述管状坩埚05内，所述凸头位于所述管状坩埚的上沿；在本实施例中，管状坩埚05的上沿设置有台阶结构07，即在管状坩埚的上沿处，管状坩埚的内径增大，且该台阶的高度与凸头的高度相符合，并保证将埚盖盖上后，能够完全封闭管状坩埚内腔。

所述管状陶瓷管素坯本体的下端与所述管状坩埚的埚底之间留有间隙；在所述管状坩埚的埚底与所述管状陶瓷素坯本体的下端之间放置挥发物质。该挥发物质在烧结过程中会产生惰性气体，该惰性气体不与陶瓷管素坯的材质发生反应，比如氮气、氩气等。

所述管状陶瓷管素坯本体的外壁与所述管状坩埚的内壁不接触；这样能够保证在烧结过程中，在高温情况下，坩埚的材质与陶瓷管之间发生渗透而影响陶瓷管的品质。

盖上所述埚盖后，将所述陶瓷管素坯完全封闭在所述管状坩埚与所述埚盖之间的空腔内，在烧结过程中，因为挥发物质产生惰性气体，该惰性气体充满整个空腔内，用来控制陶瓷管内晶粒的生长速度，防止陶瓷管内的晶粒过度生长而影响陶瓷管的品质。

将放置有所述陶瓷管素坯的所述管状坩埚置于窑炉中进行烧结；烧好出炉后，去除所述凸头，完成氧化铝陶瓷管的制备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。