[实用新型]一种用于制备氧化物陶瓷靶材的复合式微波烧结装置

说明书

本实用新型公开了一种用于制备氧化物陶瓷靶材的复合式微波烧结装置，烧结装置包括电加热控制系统(1)、微波加热控制系统(2)和烧结炉(3)，其中电加热控制系统(1)用于控制电加热过程；微波加热控制系统(2)用于控制微波加热过程；烧结炉(3)用于放置、烧结氧化物陶瓷靶材；电加热控制系统(1)和微波加热控制系统(2)可以设置为同时工作，也可以设置为分时段工作。通过两者加热方式的相互辅助作用，达到降低能耗，快速有效烧结的效果，能够控制升温速度，能够实现对温度的精确控制，使得微波加热技术在烧结领域能够大规模推广应用，可以得到大尺寸、结构完整、性能良好的陶瓷材料。

技术领域

本实用新型属于氧化物陶瓷材料制备设备领域，具体涉及一种用于制备氧化物陶瓷靶材的复合式微波烧结装置。

背景技术

烧结是陶瓷领域材料制备过程的一个重要环节，通过对粉体或者由粉体制成的坯体按一定的程序和温度进行加热，使得粉体间空隙减少，粉体发生聚集，其内部显微结构发生明显的变化，导致材料致密化，提升了材料的性能，甚至会得到一些新的物理化学性质。烧结过程的好坏可以直接影响陶瓷的最终性能，因此烧结方式的选择对于陶瓷的制备过程显得极其重要。

目前烧结过程中常见的烧结炉是电阻式烧结炉，其加热方式主要是电流流过高电阻率的加热元器件，在炉体内部产生大量的热量，这些热量通过热辐射和对流的方式传递到炉内的材料的外部，热量再通过热传导的方式由材料外部向内部转移，最终使得材料内外部的热量分布达到动态平衡，从而达到加热材料的目的。电阻式烧结炉使用电能产生热量，能够获得燃气或燃煤所达不到的高温，成功地取代了早期较为原始的加热方式。然而，烧结过程中高温的获得需要消耗大量的电能，其产生的热量由加热元器件向材料转移的过程中，会造成大量流失，只有一部分热量直接用于材料加热，对能源造成了极大的浪费，且由于热量在材料体自外而内的传导方式，极易在材料内部产生温度梯度，造成材料各部分加热不均匀，产生热应力，引起材料的开裂，同时对材料内部的形貌和结构也能造成很大的影响，从而影响产品的性能。

发明内容

为了至少解决以上提到现有技术存在的技术问题之一，本实用新型公开了一种用于制备氧化物陶瓷靶材的复合式微波烧结装置，该烧结装置包括电加热控制系统1、微波加热控制系统2和烧结炉3，其中的电加热控制系统1 用于控制电加热过程，微波加热控制系统2用于控制微波加热过程，烧结炉 3用于放置、烧结氧化物陶瓷靶材。

作为本实用新型公开的可选实施例，复合式微波烧结装置的电加热控制系统1和微波加热控制系统2可以设置为同时工作，也可以设置为分时段工作。

作为本实用新型公开的可选实施例，复合式微波烧结装置的电加热控制系统1可以包括：

加热单元11，设置在烧结炉3中，用于利用电能加热烧结炉3；

温度传感单元12，用于感应烧结炉3中的温度；

温度记录单元13，与温度传感单元12连接，用于检测记录烧结炉中的温度；

程序控制单元14，与温度记录单元13相连接，用于控制加热温度、加热升温速度、温度保持时间、降温速度；

加热控制开关15，与程序控制单元14相连接，用于启动加热单元11 的加热过程和终止加热过程；

真空控制单元16，包括真空泵161、真空控制按钮162和真空度检测仪 163，其中，真空泵161与烧结炉3相连通，用于为烧结炉3提供真空；真空度检测仪163与烧结炉3相连接，用于检测烧结炉3内的真空度；真空控制按钮162与真空泵161和真空度检测仪163相连接，用于启动或停止真空泵161。

作为本实用新型可选实施例，复合式微波烧结装置的微波加热控制系统 2可以设置包括：

微波发射器21，设置于烧结炉3上部；