[实用新型]微波真空气压烧结炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料烧结设备领域，特别地，涉及一种微波真空气压烧结炉。

背景技术

烧结炉是一种在高温作用下，使粉末材料致密化的炉具，主要应用于结构陶瓷、硬质合金、粉末冶金等材料烧结。在这些材料烧结过程中，首先需要进行低温脱脂、高温烧结提高材料的致密度。现在设备的主要加热方式是电阻加热，感应加热。由于其加热方式是通过热量对流、辐射传递给物料，往往存在生产周期长、能耗高，烧结不均匀、产品一致性差等诸多问题。目前微波烧结设备均不能满足高温，真空、高气压快捷切换烧结的要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供提出了一种真空高气压快捷切换、耐高温且温场均匀的微波真空气压烧结装置，以解决现有常规烧结设备生产周期长、烧结不均匀，而微波气压设备反应温度低、微波烧结设备无法施压的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微波真空气压烧结炉，包括炉体，炉体连有用于对炉体的内腔抽真空的抽真空装置以及用于向炉体的内腔中加压的加压装置，炉体内设置有用于物料烧结并减少热量流失的保温盒体；炉体设有用于向炉体内腔馈入微波的微波发生装置，微波发生装置包括用于发出微波的微波源以及用于将微波源发出的微波向炉体内馈入的波导；微波发生装置设置为一个，波导馈入口朝向炉体内的保温盒体的中心布置；或者微波发生装置设置为多个，微波源与波导的接合方向在相邻的两个微波发生装置上相互垂直布置，并且与微波源相接合的波导的馈入方向偏离保温盒体的中心，馈入方向偏离保温盒体中心的偏离距离为微波波长的奇数倍。

进一步地，微波源的馈能天线置于透波耐压件中，馈能天线与透波耐压件共同接入到波导内，波导的内壁面围合形成微波谐振腔，以使微波源产生的微波透过透波耐压件进入波导内腔并在波导内腔形成谐振传输到炉体的内腔。

进一步地，透波耐压件为管口带环形凸缘的圆底试管体，透波耐压件的开口朝向微波源方向布置；透波耐压件通过压紧装置紧压在波导内，压紧装置紧压在环形凸缘上；压紧装置上开设有用于使透波耐压件的开口与微波源连通的通孔；通孔与透波耐压件的开口相匹配。

进一步地，压紧装置的上部沿通孔的外缘布设有用于插放微波源并防止微波泄漏的安装凸台。

进一步地，透波耐压件的内径沿轴向等径或者沿轴向渐变；透波耐压件的壁体为高纯石英壁、氧化铝壁、氮化硅壁、微晶玻璃壁、聚四氟乙烯壁、全氟烷氧基树脂壁、改性聚四氟乙烯壁、聚醚醚酮树脂壁中的至少一种。

进一步地，波导上装有用于隔离炉体内腔压力并向炉体内透入微波的叠合隔离层、用于向炉体内腔导入微波并防止微波外溢的金属接口管以及用于隔离热量的隔热层；叠合隔离层为依次叠合的塑料垫层、耐压玻璃层和塑料垫层，叠合隔离层外套设有中空的U形金属法兰a，塑料垫层、耐压玻璃层和塑料垫层依次叠合在U形金属法兰a的中空位置；叠合隔离层的第一面封堵在波导的微波馈入口上，叠合隔离层的第二面封堵在金属接口管第一端的开口上，金属接口管的第二端接通炉体内腔；隔热层置于金属接口管的内腔中。

进一步地，多个微波发生装置设置于炉体的一侧；或者多个微波发生装置沿炉体的中心线对称布置在炉体的两侧，微波源与波导的接合方向在相对的两个微波发生装置上相互垂直。

进一步地，炉体包括用于传递内腔压力的内胆层、套设于内胆层外用于承压和隔离微波的金属承压层以及套设于金属承压层外用于炉体冷却的冷却护套；冷却护套采用水冷或者气冷；金属承压层采用高强不锈钢层或者铸铁层；内胆层采用聚四氟乙烯层、全氟烷氧基树脂层、改性聚四氟乙烯层、聚醚醚酮树脂层中的至少一种。

进一步地，保温盒体外形为长方体、圆柱体或者圆锥体；和/或保温盒体的盒体中心位置设置用于物料烧结的烧结区；和/或保温盒体的壁体采用耐火度≥1700℃的陶瓷纤维壁体；和/或保温盒体的底部设置有用于从底部支撑保温盒体并带动保温盒体旋转的旋转支撑机构，旋转支撑机构包括贴合在保温盒体底部的底板、支撑在底板底部并延伸到炉体外的转杆以及设于炉体外并用于驱动转杆旋转的驱动电机，转杆与炉体之间采用磁流体密封。

进一步地，炉体的开口上封盖有炉门，炉门通过带有U形接合槽的U形法兰封装在炉体上，炉体与炉门之间还设有环形弹性垫片，环形弹性垫片设置在U形接合槽内。

进一步地，炉体上设有带电动阀门的进气管、带电动阀门的出气管、测压装置、测温装置和防爆装置；炉体外设有用以控制电动阀门开闭的控制器，控制器连接测温装置和测压装置。

本实用新型具有以下有益效果：