[发明专利]1800度高温保护气氛真空烧结炉

说明书

技术领域

本发明属于特种陶瓷的制造装备，用于sic陶瓷器件的真空烧结。

背景技术

Sic陶瓷是一种性能优越新型材料，其应用领域正在迅速扩展，制造sic陶瓷器件的 重要设备高温烧结炉，Sic陶瓷烧结温度较高，大多需在1450-1750度，烧结过程存在 硅蒸汽挥发严重，易损坏设备的问题，烧结产品的成品率也较低。本发明的烧结炉，针对 sic烧结过程存在的问题，在烧结室结构、烧结工艺过程方面进行全新设计，解决硅蒸汽 污染问题，提高设备的可靠性，有利于提高产品性能。

发明内容

本发明提供一种1800度高温保护气氛真空烧结炉，用作sic陶瓷器件真空或气氛烧 结。具有节能、环保的特点，一炉适用两种工艺，并提供气氛烧结和真空烧结的功能转换 措施。

这种1800度高温保护气氛真空烧结炉，控制系统与设置在真空烧结炉中的电控执行 部件相连，加热室内设有石墨密封箱，高温真空烧结炉的进、排气管道与石墨密封箱相连， 其特征在于一炉适用两种工艺：气氛烧结和真空烧结，并由控制程序实施功能转换措施。 炉壳体上安装热电偶、铜电极，壳体柱体部位有管接口与真空系统的抽空机组相通，炉壳 内装方体加热室、加热器固定在加热室四个内壁、加热器内部再安装密封箱和支撑料架； 加热器内的密封箱内壁设热电偶；联通密封箱的进、排气管道通过石墨管穿过加热室和密 封箱的上、下壁与密封箱内相通，铜电极通过石墨电极与加热器相连接；炉壳体一端安装 气体循环冷却风机。

本发明设备是将高温真空烧结技术与气体保护加热技术相结合的设备，对烧结炉的 控制系统与工艺相匹配，设计了两种相应的程序，并提供气氛烧结和真空烧结的转换功能。 可以真空烧结，也可以预抽真空后再充入保护气体加热，并一直处于微正压状态进行保护 气氛烧结。烧结过程中的材料释放出来的挥发物杂质气体被循环流动的保护气体带走排出 炉外，因此该设备还具有脱胶(脂)功能，可用于脱胶(粘结剂)烧结一次完成。在真空 烧结时，由于进、排气管路直通密封箱，被封闭在密封箱内的挥发物不能散出，有效防止 挥发物对加热器的污染损害，同时也使保护气体沿规定的路径流动，均匀扫过炉料，增强 带走挥发物、保护炉料的效果，提高保护气体的利用率。

本发明中支承加热器的绝缘结构，采用了高级陶瓷绝缘材料，并设计成特殊的组合 结构，解决了高温时即绝缘又密封问题，提高设备可靠性及节能效果。

该设备是一大型高温真空炉，主要技术指标如下：

最高温度：1800℃

工作区空间：800x800x1000mm

极限真空：2x10-1pa

最大装炉量：800KG

附图说明

图1是本发明真空烧结炉的设备结构轴向剖视图；

图2是图的径向剖视图；

图3是加热室内密封箱及充排气管路系统图；

图4是穿入密封箱的石墨管与密封环结构图；

图5是电极部位的组合绝缘结构图；

图6是有保护气烧结和真空烧结两种方式的控制程序框图；

图7是电控系统结构图。

具体实施方式

本发明的1800度高温保护气氛真空烧结炉，见图1、图2：炉壳体1为圆柱体，轴 向水平安装，炉端开门，其特征在于炉壳体1内装方体加热室2，石墨加热器3固定在加 热室2内四壁上，在加热器3内再安装密封箱6，支撑料架5的底板平行固定在壳体1内， 其垂直立柱穿过加热室2、密封箱6，立柱上端在密封箱6内安装水平板。联通密封箱6 的进气管道10、排气管道12通过石墨管16穿过加热室2和密封箱6的上下壁与箱内相 通，见图3，测量温度的热电偶4固定在壳体1上，其测温端进入到密封箱6内。壳体1 上还固定铜电极8，与铜电极8相连的石墨电极9穿入加热室2与加热器3相连接，将电 能输入到加热器3；炉壳体1一端门上安装循环风机7，风机7的作用是冷却时驱动炉壳 内气体循环，加快冷却速度。壳体1柱体部位有管接口与真空系统的抽空机组11相通。

加热室2起到保温隔热作用，其六面所用材料用高温成型的硬质复合碳纤维毡制造， 加热器3、密封箱6、支撑料架5及与密封箱6相连的通气管道16等均采用优质石墨制造， 耐高温，本身挥发物少。