烧结机及制造烧结体的方法技术

本发明专利技术提供一种烧结机及制造烧结体的方法，所述烧结机包括：模具，其用于容纳加工对象并具有孔，所述孔从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸；加压构件，其用于对所述模具中的所述加工对象施加压力；以及加热部，其用于加热所述模具中的所述加工对象。本发明专利技术能够减小模具外表面的品质变化的影响，从而能够进行稳定的温度测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烧结机以及一种使用这种烧结机来制造烧结体的方法，所述烧结机将加工对象放置于模具中以通过加压及加热(热压)来煅烧所述加工对象。
技术介绍
热压机(加压加热炉)将加工对象放置于模具(压模或模子)中以加热这种加工对象，同时使用加压构件(冲头)对所述加工对象施加压力。用于热压机的方法被分成若干种类型，且作为所分类的方法其中之一，存在密封型(封闭型)方法及开放型方法，所述密封型方法是在真空中或惰性气体环境中进行加压加热，所述开放型方法则是在大气环境中进行加压加热。当需要在氧化或惰性气体环境中进行煅烧时，常常使用密封型方法。此外，密封型方法也用来防止压模由于氧化作用而被消耗，这是因为在许多情形中使用碳作为压模的材料。相反，开放型方法由于大气中的氧气会使压模被进一步消耗，然而这种类型的方法能够实现高的生产率，这是因为可在煅烧结束的同时进行对压模(即已被煅烧的加工对象)等的更换。在许多情形中，通常使用利用外部加热器的间接加热法作为用于热压机的加热方法(例如，参见日本专利第2797576号(图1))。在某些情形中，当欲被煅烧的材料是可导电的时，可使用冲头导电型方法(例如，参见日本专利第4163394号(图1))。此外，开放型方法还具有如下方法，即使用高频感应线圈对压模的外周区域进行感应加热。在对热压机中的加工对象进行温度控制时,难以直接测量压模内的加工对象的温度，这是因为压模用作等压容器(isobaric vessel)。因此，已采用如下方法以控制所测量的温度，所述方法使用热电偶或辐射温度计来测量压模的外表面上的温度或压模与外部加热器之间的大气温度。此外，在日本专利第4163394号中所述的导电加热方法的情形中，已采用使用辐射温度计测量在安装于冲头上方及下方的隔离物的侧面上的温度的方法。然而，在开放型方法的情形中，存在如下缺点:压模的外表面由于氧化作用而劣化，从而导致温度测量不稳定。这包括在加热期间适当地清洁压模表面的步骤，所述步骤会迫使加热被频繁地中断。应注意，为参照起见，日本专利第4427846号中阐述了还存在其中可使用铠装热电偶(sheathed thermocouple)来取代福射温度计的情形。然而，当例如采用高频感应加热作为加热方法时，高频波会叠加于热电偶上，使得难以使用铠装热电偶
技术实现思路
本专利技术期望提供一种烧结机以及一种使用这种烧结机来制造烧结体的方法，所述烧结机能够减小模具外表面的品质变化的影响，从而能够进行稳定的温度测量。根据本专利技术实施例的烧结机包括:模具，其用于容纳加工对象并具有孔，所述孔从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸；加压构件，其用于对所述模具中的所述加工对象施加压力；以及加热部，其用于加热所述模具中的所述加工对象。在根据本专利技术上述实施例的所述烧结机中，由所述加压构件对所述模具中的所述加工对象进行加压，同时由所述加热部对所述加工对象进行加热。在此机器中，所述孔是沿从所述模具的外侧面向所述模具的内侧的方向而设置，这容许在所述孔的最内侧凹陷中的端面上测量温度。根据本专利技术实施例的制造烧结体的方法容许加工对象容纳于模具中、并通过对所述模具中的所述加工对象施加压力及进行加热来烧结所述加工对象。所述方法包括:测量在从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸的孔的最内侧凹陷中的端面上的第一温度。根据本专利技术另一实施例的制造烧结体的方法容许加工对象容纳于模具中、并通过对所述模具中的所述加工对象施加压力及进行加热来烧结所述加工对象。所述方法包括:准备第一传感器；以及使用所述第一传感器测量在从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸的孔的最内侧凹陷中的端面上的第一温度。在根据本专利技术上述实施例中的每一个的制造烧结体的方法中，所述孔是沿从所述模具的外侧面向所述模具的内侧的方向而设置，并测量在所述孔的最内侧凹陷中的端面上的第一温度。因此，与其中测量模具外表面上的温度或模具与外部加热器之间的大气温度的现有方法不同，本专利技术的这种方法可减小模具外表面的品质变化的影响，从而能够进行稳定的温度测量。在根据本专利技术上述实施例的烧结机中，所述孔是沿从所述模具的外侧面向所述模具的内侧的方向而设置，此使得能够容易地实施根据本专利技术上述实施例中每一实施例的制造烧结体的方法。应理解，上述总体说明及以下详细说明均为示例性的，并旨在进一步解释所主张保护的技术。附图说明在参阅附图之后将进一步理解本专利技术，各附图包含于本说明书中并构成本说明书的一部分。附示了各实施例，并与本说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是表示根据本专利技术第一实施例的烧结机的构造的剖视图；图2是表示图1所示烧结机的构造的俯视平面图；图3是用于解释现有温度测量方法的剖视图；图4是用于解释图3所示现有温度测量方法中所涉及的问题的图；图5是表示将其中测量并控制第一温度的情形与其中测量并控制压模外表面上的温度的情形相比较的第二温度状态的图；图6是用于解释在图1所示烧结机中测量第二温度的剖视图；图7是表示将其中测量并控制第一温度的情形与其中测量并控制压模外表面上的温度的情形相比较的、以第一温度达到目标值的时刻作为起点的第二温度状态的图8是表示在其中测量并控制第一温度的情形中在使第一温度上升至约1300°C过程中第二温度状态的图；以及图9是表示根据本专利技术第二实施例的烧结机的构造的剖视图。具体实施例方式以下，将参照附图来详细阐述本专利技术的某些实施例。应注意，将按以下顺序进行说明:1.第一实施例(在此示例中，设置有从模具的外侧面向内侧行进的孔)2.第二实施例(在此示例中，在模具的高度方向上孔设置于不同于加工对象的位置处)(第一实施例)(烧结机)图1表示根据本专利技术第一实施例的烧结机的剖面构造，且图2表示图1所示烧结机的俯视平面构造。这种烧结机I是单轴热压机，其包括:模具20，其用于容纳加工对象10(即欲被烧结的粉末)；冲头(加压构件)30，其用于对模具20中的加工对象10施加压力；以及加热部40，其用于加热模具20中的加工对象10。加工对象10例如是作为陶瓷材料的溅射靶的原材料的粉末、或其煅烧材料(烧结体)。模具20例如具有插入模具(内部模具)21，插入模具21用于界定位于压模(外部模具)22中的加工对象10的平面形状。压模22例如是圆筒状构件并用作等压容器，以使由冲头30所施加的压力保持受控。插入模具21由多个构件的组合构成，所述多个构件以可装卸的方式配合于压模22中，而且根据加工对象10的形状及尺寸，可具有各种形状及尺寸的类型。插入模具21及压模22例如是由碳构成。冲头30具有下部冲头31及上部冲头32，下部冲头31及上部冲头32配合于模具20的插入模具21中，加工对象10被夹置于这些冲头之间以在垂直方向(图1及图2中的z轴方向)上对其进行加压。正如模具20 —样，下部冲头31及上部冲头32例如是由碳构成。下部冲头31放置于底座33上。在上部冲头32上设置有加压杆34。加热部40例如具有高频感应线圈41，高频感应线圈41用于对模具20上的压模22的外侧面20A进行感应加热。换言之，烧结机I是使用大气煅烧感应加热方法的开放型热压机。在烧结机I中，在从模具20的外侧面20A向内侧的方向上设置有用于温度测量的孔23。因此，在烧结机I中，通过使用传感器(例如，辐射温度计51)在此孔23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结机，其包括：模具，其用于容纳加工对象并具有孔，所述孔从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸；加压构件，其用于对所述模具中的所述加工对象施加压力；以及加热部，其用于加热所述模具中的所述加工对象。

【技术特征摘要】
2011.12.20 JP 2011-2782671.一种烧结机，其包括: 模具，其用于容纳加工对象并具有孔，所述孔从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸； 加压构件，其用于对所述模具中的所述加工对象施加压力；以及 加热部，其用于加热所述模具中的所述加工对象。2.如权利要求1所述的烧结机，其中，当所述加工对象被容纳于所述模具中时，所述孔在所述模具的高度方向上设置于不同于所述加工对象的容纳位置的位置处。3.如权利要求1或2所述的烧结机，其中， 所述模具包 括外部模具及内部模具，所述内部模具设置于所述外部模具中，所述内部模具用于界定所述加工对象的平面形状，并且 所述孔是从所述外部模具的外侧面至所述外部模具的内侧面而设置，所述外部模具的外侧面用作所述模具的外侧面。4.如权利要求3所述的烧结机，其中，所述孔被设置为容许测量在所述内部模具的暴露于所述孔中的外侧面上的温度。5.如权利要求3所述的烧结机，其还包括闭端管，所述闭端管在其一端处具有封闭端面，所述闭端管配合于所述孔中，使得所述封闭端面接触所述内部模具的外侧面。6.如权利要求5所述的烧结机，其中，所述孔或所述闭端管的直径对深度的比率不小于 1:10。7.如权利要求5所述的烧结机，其中，所述闭端管由选自以下一组材料的材料制成，所述一组材料包括:氧化铝；氧化锆；氧化铪；由氧化铝、氧化锆及氧化铪的任意组合形成的复合材料；碳化硅；以及用氧化铝、氧化锆、氧化铪、所述复合材料或碳化硅涂覆或覆盖碳石墨所得的材料。8.如权利要求1所述的烧结机，其中，所述加热部包括对所述模具的外侧面进行感应加热的高频感应线圈。9.一种制造烧结体的方法，其中，所述方法容许加工对象容纳于模具中、并通过对所述模具中的所述加工对象施加压力及进行加热来烧结所述加工对象，所述方法包括: 测量在从所述模具的外侧面向所述模具的内侧延伸的孔的最内侧凹陷中的端面上的第一温度。10.如权利要求9所述的制造烧结体的方法，其中， 所述模具包括外部模具及内部模具，所述内部模具设置于所述外部模具中，所述内部模具用于界定所述加工对象的平面形状，以及 所述孔是从所述外部模具的外侧面至所述外部模具的内侧面而设置，所述外部模具的外侧面用作所述模具的外侧面。11.如权利要求10所述的制造烧结体的方法，其中，所述孔被设置成容许测量在所述内部模具的暴露于所述孔中的外侧面上的第一温度。12.如权利要求10所述的制造烧结体的方法，其中， 在一端处具有封闭端面的闭端管配合于所述孔中，使得所述封闭端面接触所述内部模具的外侧面，以及 测量所述封闭端面上的温度以作为所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立研，柳川周作，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：