[发明专利]一种薄壁陶瓷管的烧结装置

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷管制备装置领域，具体为一种薄壁陶瓷管的烧结装置。

背景技术

β-Al₂O₃陶瓷管是Na/S电池以及Na/NiCl₂电池的核心部件，对电池的性能有着决定性的作用。β-Al₂O₃是一种典型的固体电解质材料，它具有较高的Na⁺电导率和极低的电子电导率。通常情况下，β-Al₂O₃陶瓷都采用一端封闭的薄壁陶瓷管形状，一方面有利于电池的结构设计，另一方面通过陶瓷管的大表面积和薄壁来降低电池内阻。同时，β-Al₂O₃陶瓷的相成分、强度、致密度等都对其性能有着直接的影响，所以，β-Al₂O₃陶瓷的烧结制备技术也成为Na/S及Na/NiCl₂电池技术的关键。

陶瓷管的制备工艺通常为制粉、成型和烧结，而烧结方法一般有吊烧、滚动烧结等，用于烧结高温炉管、陶瓷棒等。专利201110041219.2提供了一种电真空陶瓷管壳的制备方法，使用球磨、和蜡、成型、烧结的工艺。此方法由于使用石蜡成型，不适用于制备高纯度的功能陶瓷，且烧结工艺较难防止变形。专利201010264727.2提供了一种氧化铝陶瓷细长管及其制作方法。该方法使用带孔碳化硅棚板吊起车加工陶瓷管坯烧结，有效防止了陶瓷管烧结变形的问题，但只适用于烧结高温下没有挥发性及相变的材料，如刚玉。专利201010271839.0提供了一种陶瓷管壳的立式烧结方法及装置。该方法也有助于防止陶瓷管烧结变形和提高成品率，但只适用于两端开口陶瓷管烧结，且所使用辅助装置形状较复杂，加工难度高。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄壁陶瓷管的烧结装置，以解决现有技术薄壁陶瓷管制备技术的不足和β-Al₂O₃陶瓷管烧结的技术难点。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种薄壁陶瓷管的烧结装置，包括由炉体、设置在炉体内底部上的底座构成的高温炉，其特征在于：所述底座上设置有一个或多个保护装置，每个保护装置分别由放置在底座上的保护底座、口下底上倒扣在保护底座上的保护坩埚构成，且保护坩埚与保护底座形成密闭空间，每个保护装置内分别设置有一个或多个烧结坯体，每个烧结坯体分别由烧结底座坯体、烧结陶瓷管坯体构成，所述烧结底座坯体被保护坩埚罩住并放置在保护底座上，所述烧结陶瓷管坯体以口下底上的方式放置于烧结底座坯体上。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置，其特征在于：每个烧结坯体中，烧结底座坯体具有圆片形状。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置，其特征在于：烧结底座坯体顶部设置有单个圆形凹槽或单圈圆环凹槽，所述烧结陶瓷管坯体其口部置于圆形凹槽或圆环凹槽中。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置，其特征在于：烧结底座坯体顶部设置有至少两圈同心的圆形凹槽，烧结陶瓷管坯体有至少两个，且烧结陶瓷管坯体直径依次增大，直径较大的烧结陶瓷管坯体依次共中心轴套在直径较小的烧结陶瓷管坯体外，其中直径最小的烧结陶瓷管坯体其口部置于烧结底座坯体最内圈的圆形凹槽中，其余烧结陶瓷管坯体各自口部分别一一对应置于烧结底座坯体其余圆形凹槽中。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置，其特征在于：烧结底座坯体顶部设置有至少两圈同心的圆环凹槽，烧结陶瓷管坯体有至少两个，且烧结陶瓷管坯体直径依次增大，直径较大的烧结陶瓷管坯体依次共中心轴套在直径较小的烧结陶瓷管坯体外，其中直径最小的烧结陶瓷管坯体其口部置于烧结底座坯体最内圈的圆环凹槽中，其余烧结陶瓷管坯体各自口部分别一一对应置于烧结底座坯体其余圆环凹槽中。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置，其特征在于：烧结底座坯体顶部设置有至少两个同心分布的圆形凹槽和圆环凹槽，烧结陶瓷管坯体有至少两个，且烧结陶瓷管坯体直径依次增大，直径较大的烧结陶瓷管坯体依次共中心轴套在直径较小的烧结陶瓷管坯体外，烧结陶瓷管坯体各自口部分别一一对应置于烧结底座坯体圆形或圆环凹槽中。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置，其特征在于：所述圆形凹槽的直径大于口部放入的烧结陶瓷管坯体的外径。

所述的一种薄壁陶瓷管的烧结装置：其特征在于：所述圆环凹槽的外径大于口部放入的烧结陶瓷管坯体的外径，圆环凹槽的内径小于口部放入的烧结陶瓷管坯体的内径。