[发明专利]一种SPS等离子烧结设备用水冷压头

说明书

本发明公开了一种SPS等离子烧结设备用水冷压头，包括压盖，所述压盖的中部开设有第一测温通道，所述压盖的内腔开设有冷却循环水道，所述压杆的中部开设有与第一测温通道相匹配的第二测温通道，所述压杆的顶部插接设置有压座，所述压座的中部开设有与第二测温通道相匹配的第三测温通道，所述第三测温通道的上安装有红外视窗，所述压座上安装有进水管和出水管，所述进水管和出水管分别与进水通道和出水通道相连通；本发明采用分体式螺纹压紧压头形式，易加工，接触面大，无变形，接触面贴合紧密，适用于各种直径的压头，且密封采用轴向密封的结构形式避免了密封和接触面之间的矛盾，避免了出现漏水或螺丝烧化的情况。

技术领域

本发明涉及SPS快速烧结技术领域，特别涉及一种SPS等离子烧结设备用水冷压头。

背景技术

SPS(Spark Plasma Sintering)放电等离子烧结系统是当今世界上最先进的烧结系统之一，是在两电极间施加脉冲电流和轴向压力进行粉末烧结致密化的一种新型快速烧结技术。它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。

由于升降温速度快，发热方式为模具自发热，模具四周没有其它热源，且没有保温层隔热，因此模具的中心到模具边沿的温度变化非常大。传统红外测温方式为侧部测温方式，由于侧部测温方式实际测得的是模具外套的温度，跟模具中心温度相差较大，第四代SPS开始采用顶部测温的方式，红外仪直接从顶部测得模具中心的温度，测温更准确。

顶部测温方式要求压头中心有一个测温孔从压头一端通到压头的另一端，且因压头直接接触高温模具，需要水冷防止压头温度过高导致压头变形、高温熔化、密封失效等问题出现，因此压头结构较为复杂；现有压头多是采用分体焊接的方式或是压紧面压紧密封的方式，焊接的方式因焊接面较小，且存在高温变形，接触面接触不良等缺陷，不能普遍适用于各种不同直径大小的压头；压紧面压紧密封的方式虽然可以在不同直径的压头上使用，但存在密封圈压不紧漏水或是密封圈将面顶住导致接触面接触不良，电流都从紧固螺丝走导致螺丝发热烧化得情况发生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种SPS等离子烧结设备用水冷压头，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种SPS等离子烧结设备用水冷压头，包括压盖，所述压盖的中部开设有第一测温通道，所述压盖的内腔开设有冷却循环水道，所述压盖的上端插接设置有压杆，所述压杆的中部开设有与第一测温通道相匹配的第二测温通道，所述压杆的内腔两侧分别开设有进水通道和出水通道，且与冷却循环水道相连通，所述压杆的顶部插接设置有压座，所述压座的中部开设有与第二测温通道相匹配的第三测温通道，所述第三测温通道的上安装有红外视窗，所述压座上安装有进水管和出水管，所述进水管和出水管分别与进水通道和出水通道相连通。

优选的，所述红外视窗的底部设置有第五密封圈，所述红外视窗的上方设置有压板，所述压板通过螺栓与压座相连接。

优选的，所述压盖靠近压杆的一侧设置有第一插块，所述第一插块的横截面为阶梯状结构。

优选的，所述第一插块的顶端位于进水通道和出水通道之间，所述第一插块的顶端的外圈内嵌有第一密封圈，所述第一插块的中部位于冷却循环水道外侧，所述第一插块的中部的外圈内嵌有第二密封圈。

优选的，所述压座靠近压杆的一侧设置有第二插块，所述第二插块的横截面为阶梯状结构。

优选的，所述第二插块的底端位于进水通道和出水通道之间，所述第二插块的底端的外圈内嵌有第三密封圈，所述第二插块的中部位于进水通道和出水通道的外侧，所述第二插块的中部的外圈内嵌有第四密封圈。

优选的，所述进水通道通过螺纹连接管与冷却循环水道相连接，且所述螺纹连接管延伸至冷却循环水道的底部。