一种陶瓷生坯窑炉结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种陶瓷生坯窑炉结构，属于烧结窑炉领域。本实用新型专利技术包括微波烧结炉、热压烧结炉以及物料物流线传动装置；所述微波烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述微波烧结炉内部设有微波加热装置；所述热压烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述热压烧结炉内部设有加热管加热装置，所述热压烧结炉炉壁上设有抽真空接口以及氮气进气管。本实用新型专利技术的窑炉结构包括微波烧结炉和热压烧结炉，高纯硅粉生坯先经微波烧结炉烧结处理，破坏生坯表面包覆层同时进行初步烧结；生坯进入热压烧结炉后，在加热加压的条件下，获得氮化程度高、烧结致密度高的烧结体。本实用新型专利技术可简化烧结程序、提高烧结效率，大大降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷生坯窑炉结构
本技术涉及烧结窑炉领域，特别涉及一种陶瓷生坯窑炉结构。
技术介绍
现有的凝胶注凝成型工艺制备的高纯硅粉生坯坯体，仅包括加热管烧结，该工艺下高纯硅粉生坯颗粒表面氧化程度不一，直接氮化难度大，氮化程度低，消耗能源大，产品质量差，成本高。目前尚未公开任何解决以上问题的方案，因此，为了提高产品质量，降低成本，提高经济效益，消除现有凝胶注凝成型工艺中高纯硅粉生坯颗粒表面氧化程度不一、氮化程度低、消耗能源大、产品质量差的缺陷，是亟待解决的问题。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，解决现有凝胶注凝成型工艺中高纯硅粉生坯颗粒表面氧化程度不一、氮化程度低、消耗能源大、产品质量差的问题，本技术提供了一种陶瓷生坯窑炉结构。本技术的技术方案为：一种陶瓷生坯窑炉结构，包括微波烧结炉、热压烧结炉以及物料物流线传动装置；所述微波烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述微波烧结炉内部设有微波加热装置；所述热压烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述热压烧结炉内部设有加热管加热装置，所述热压烧结炉炉壁上设有抽真空接口以及氮气进气管。作为优选方案，所述微波加热装置中的微波发射源分别位于所述微波烧结炉的左侧、右侧和上部。作为优选方案，所述微波加热装置连接冷却水循环系统。作为优选方案，所述微波烧结炉与热压烧结炉之间的间距小于1米。作为优选方案，所述加热管加热装置包括若干电加热管，各所述电加热管分别固定于热压烧结炉的侧部和顶部。作为优选方案，所述氮气进气管至少设置两个；各所述氮气进气管位于所述热压烧结炉的下部。作为优选方案，所述微波烧结炉和热压烧结炉内均设有用于测试生坯温度的测温装置。本技术的窑炉结构是针对本申请人特有的凝胶注凝成型工艺制备的高纯硅粉生坯坯体。目的是通过对该生坯坯体的氮化烧结，得到氮化程度高、致密性高、气孔率低，且具有高比强、高比模、耐高温、抗氧化和耐磨损以及抗热震等优点的氮化硅陶瓷材料。使用本技术对高纯硅粉生坯坯体烧结，首先进行微波烧结步骤，破坏生坯表面的氧化层，在极大简化坯体氮化难度的同时，生坯坯体自内而外均匀受热，有利于氮化的均匀进行，保证了生坯烧结体的均匀致密。采用凝胶注凝成型工艺制备的高纯硅粉生坯坯体，原理为硅粉直接氮化，温度低容易生成高α相产物，温度高则生成高β相产物；反应为放热反应，应注意控制温度，以免超硅熔融阻碍反应进行。烧结原理可采用SHS(自蔓延反应合成)自蔓延氮化硅粉通常β含量非常高，提高α相含量的办法是硅粉中加入α相粉作为晶种，降低燃烧温度(加入稀释剂)等。针对高纯硅粉生坯颗粒表面氧化程度不一，直接氮化难度大，氮化程度低，消耗能源大的弊端，设计了在氮化烧结前设计微波烧结的步骤，破坏生坯表面的氧化层。同时，氧化硅还原氮化生产中碳过量和氧化硅过量都会引入杂质，降低氮化的纯度。本技术的有益效果为：1、本技术的窑炉结构包括微波烧结炉和热压烧结炉，高纯硅粉生坯先经微波烧结炉烧结处理，破坏生坯表面包覆层同时进行初步烧结；生坯进入热压烧结炉后，在加热加压的条件下，获得氮化程度高、烧结均匀度高、烧结致密度高、气孔率低，且具有高比强、高比模、耐高温、抗氧化和耐磨损以及抗热震等优点的氮化硅陶瓷材料。本技术可简化烧结程序、提高烧结效率，大大降低了能耗。2、微波烧结炉左右设置升降式密封门，节约场地空间，操作方便，密封性能好，保证微波加热效果。3、微波烧结炉中三面微波发射源，实现全面均匀的微波加热，使生坯坯体的颗粒反应充分、提高处理质量和效率；微波烧结炉侧面安装红外测温装置，对生坯坯体的温度进行测试，便于控制工艺。4、物料物流线传动装置可将生坯分别移动至微波烧结炉和热压烧结炉，可实现自动化操作，有故障时，可报警；另外，微波烧结炉与热压烧结炉之间的物流线短(小于1米)，可避免生坯在该物流线上再次氧化。5、热压烧结炉左右两道升降密封门，以隔绝炉外空气，保证炉内氮气的纯度以及足够大的压强。6、热压烧结炉侧部和上部均设有加热管，可使生坯均匀受热。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术陶瓷生坯窑炉结构的结构示意图；图中，1为升降式密封门；2为物料移动装置；3为微波加热装置；4为微波烧结炉；5为热压烧结炉；6为抽真空接口；7为加热管加热装置；8为氮气进气管。具体实施方式实施例1如图1所示，一种陶瓷生坯窑炉结构，包括微波烧结炉4、热压烧结炉5以及物料物流线传动装置。物料物流线传动装置包括设置于微波烧结炉4底部、热压烧结炉5底部以及微波烧结炉4和热压烧结炉5之间的轨道，该轨道上设有底部行走轮与该轨道配合的物料移动装置2。微波烧结炉4的左右两端均设置有升降密封门1，微波烧结炉4内部设有微波加热装置3。微波加热装置3中的微波发射源分别位于微波烧结炉4的左侧、右侧和上部；微波加热装置3连接冷却水循环系统。微波烧结炉4炉壁上设有用于测试生坯温度的红外测温装置。热压烧结炉5的左右两端均设置有升降密封门1，热压烧结炉5内部设有加热管加热装置7，加热管加热装置7包括若干电加热管，各电加热管分别固定于热压烧结炉5的侧部和顶部。热压烧结炉炉5壁上设有抽真空接口6以及氮气进气管8。氮气进气管8至少设置两个；各氮气进气管8位于热压烧结炉5的下部。热压烧结炉5内壁设有用于测试生坯温度的测温装置。为了避免微波烧结去除表面包覆层后的生坯再次被氧化，微波烧结炉4与热压烧结炉5之间的间距小于一米。使用本技术的陶瓷生坯窑炉进行烧结时，微波烧结炉4进行预热，预热完毕，微波烧结炉4的右侧升降密封门1打开，高纯硅粉生坯物料经物料移动装置2运送至微波烧结炉4内部，此时，微波烧结炉4的右侧升降密封门1关闭，按照设定的加热程序进行微波烧结处理。微波烧结处理完毕后，微波烧结炉4的左侧升降密封门1和热压烧结炉5右侧升降密封门1先后打开，高纯硅粉生坯物料经物料移动装置2运送至热压烧结炉5内，此时微波烧结炉4的左侧升降密封门1和热压烧结炉5右侧升降密封门1关闭，抽真空并通入氮气，达到要求的压强，进行热压烧结处理。热压烧结处理完毕后，泄压，并打开热压烧结炉5左侧升降密封门1，将成型的产品由物料移动装置2运到指定位置。使用本技术对高纯硅粉生坯坯体烧结，首先进行微波烧结步骤，破坏生坯表面的氧化层，在极大简化坯体氮化难度的同时，生坯坯体自内而外均匀受热，有利于氮化的均匀进行，保证了生坯烧结体的均匀致密。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷生坯窑炉结构，其特征在于：包括微波烧结炉、热压烧结炉以及物料物流线传动装置；所述微波烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述微波烧结炉内部设有微波加热装置；所述热压烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述热压烧结炉内部设有加热管加热装置，所述热压烧结炉炉壁上设有抽真空接口以及氮气进气管。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷生坯窑炉结构，其特征在于：包括微波烧结炉、热压烧结炉以及物料物流线传动装置；所述微波烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述微波烧结炉内部设有微波加热装置；所述热压烧结炉的左右两端均设置有升降密封门，所述热压烧结炉内部设有加热管加热装置，所述热压烧结炉炉壁上设有抽真空接口以及氮气进气管。2.如权利要求1所述陶瓷生坯窑炉结构，其特征在于：所述微波加热装置中的微波发射源分别位于所述微波烧结炉的左侧、右侧和上部。3.如权利要求1或2所述陶瓷生坯窑炉结构，其特征在于：所述微波加热装置连接冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：高顺博，谢炎，宾际云，李江岑，
申请(专利权)人：烟台核晶陶瓷新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37