權(quán)利要求

1.陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，包括：

隔熱組件，其設(shè)有隔熱腔;

電池，其設(shè)于所述隔熱組件外;

燒結(jié)爐，其設(shè)于所述隔熱腔內(nèi);

第一電極，其設(shè)于所述隔熱腔內(nèi)，且與所述電池的輸出端電性連接;

第二電極，其設(shè)于所述隔熱腔內(nèi)，且與所述電池的輸入端電性連接，所述燒結(jié)爐設(shè)于所述第一電極和所述第二電極之間;

加熱介質(zhì)，所述加熱介質(zhì)分別包裹所述第一電極和所述第二電極，所述第一電極和所述第二電極分別與所述加熱介質(zhì)電性連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，所述隔熱組件包括隔熱層，所述隔熱腔由所述隔熱層圍合形成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，所述隔熱組件還包括絕緣外殼，所述絕緣外殼包裹所述隔熱層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，還包括溫控組件，所述溫控組件包括測(cè)溫儀，所述燒結(jié)爐內(nèi)設(shè)有燒結(jié)腔，所述測(cè)溫儀固定于所述燒結(jié)腔上，所述測(cè)溫儀與所述電池電性連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，所述溫控組件包括電流控制器，所述電流控制器一端與所述第一電極連接，另一端與所述電池的輸出端電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，所述溫控組件還包括控溫儀，所述控溫儀分別與所述電池、所述測(cè)溫儀和所述電流控制器電性連接，用于獲取所述測(cè)溫儀的實(shí)時(shí)溫度，并將得到的實(shí)際溫度與設(shè)定所需溫度進(jìn)行計(jì)算以及控制所述電流控制器的電流大小。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，所述測(cè)溫儀為紅外測(cè)溫裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷燒結(jié)裝置，其特征在于，所述第一電極和/或所述第二電極為石墨電極。

9.一種陶瓷燒結(jié)方法，用于對(duì)如權(quán)利要求1-8任一所述的陶瓷燒結(jié)裝置進(jìn)行工作控制，其特征在于，包括以下步驟：

獲取控溫儀上所輸入的燒結(jié)溫度曲線參數(shù)，所述溫度曲線參數(shù)包括預(yù)設(shè)時(shí)間;

根據(jù)燒結(jié)溫度曲線參數(shù)對(duì)控溫儀進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果;

對(duì)燒結(jié)結(jié)果進(jìn)行狀態(tài)判斷，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間則判斷燒結(jié)完成，發(fā)出電源關(guān)閉信號(hào)，使得陶瓷成品自然冷卻。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陶瓷燒結(jié)方法，其特征在于，所述燒結(jié)過(guò)程中，所述根據(jù)燒結(jié)溫度曲線參數(shù)對(duì)控溫儀進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果，包括：

通過(guò)測(cè)溫儀獲取陶瓷生胚的表面溫度數(shù)值;

根據(jù)表面溫度數(shù)值與溫度曲線參數(shù)計(jì)算得到調(diào)溫參數(shù);

根據(jù)調(diào)溫參數(shù)控制電流控制器調(diào)節(jié)當(dāng)前電流強(qiáng)度以進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本申請(qǐng)屬于陶瓷制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種陶瓷燒結(jié)裝置及燒結(jié)方法。

背景技術(shù)

[0002]陶瓷材料由于其高耐磨、耐熱、低介電、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空航天、醫(yī)療、電池、化工等領(lǐng)域受到廣泛應(yīng)用。陶瓷制備方式有很多，通常為用粉料成型制作成生坯，再通過(guò)高溫?zé)Y(jié)致密化。

[0003]現(xiàn)有的等離子燒結(jié)設(shè)備、超高溫快速燒結(jié)設(shè)備以及傳統(tǒng)箱式爐燒結(jié)設(shè)備比較復(fù)雜，且必須外接連續(xù)電源以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的升溫?zé)Y(jié)，對(duì)燒結(jié)材料要求高，燒結(jié)致密度低，在生產(chǎn)中具有不便性。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本申請(qǐng)的目的在于提供一種陶瓷燒結(jié)裝置及燒結(jié)方法，能夠解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)。

[0005]第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N陶瓷燒結(jié)裝置，包括燒結(jié)爐、隔熱組件、電池、第一電極、第二電極和加熱介質(zhì)。隔熱組件設(shè)有隔熱腔;電池設(shè)于所述隔熱組件外;燒結(jié)爐設(shè)于所述隔熱腔內(nèi);第一電極設(shè)于所述隔熱腔內(nèi)，且與所述電池的輸出端電性連接;第二電極設(shè)于所述隔熱腔內(nèi)，且與所述電池的輸入端電性連接，所述燒結(jié)爐設(shè)于所述第一電極和所述第二電極之間;所述加熱介質(zhì)分別包裹所述第一電極和所述第二電極，所述第一電極和所述第二電極分別與所述加熱介質(zhì)電性連接。

[0006]通過(guò)電池對(duì)電極與加熱介質(zhì)在密封環(huán)境下進(jìn)行快速升溫，能夠無(wú)需外接連續(xù)穩(wěn)壓電源以燒結(jié)陶瓷材料;同時(shí)，能夠在空氣氣氛下直接進(jìn)行燒結(jié)，實(shí)際升溫速率可以到500℃/min，實(shí)現(xiàn)最高溫度1600℃，燒結(jié)效率高，能耗低，設(shè)備簡(jiǎn)單。

[0007]在一些實(shí)施方式中，所述隔熱組件包括隔熱層，所述隔熱腔由所述隔熱層圍合形成。設(shè)置隔熱腔用于固定所述燒結(jié)爐和加熱組件以及隔絕熱量損失。

[0008]在一些實(shí)施方式中，所述隔熱組件還包括絕緣外殼，所述絕緣外殼包裹所述隔熱層。通過(guò)設(shè)有絕緣外殼，電極傳遞給加熱介質(zhì)的電流隔絕在燒結(jié)腔內(nèi)，防止電流流經(jīng)爐體造成短路。

[0009]在一些實(shí)施方式中，陶瓷燒結(jié)裝置還包括溫控組件，所述溫控組件包括測(cè)溫儀，所述燒結(jié)爐內(nèi)設(shè)有燒結(jié)腔，所述測(cè)溫儀固定于所述燒結(jié)腔上，且與所述電池電性連接。由此，可以隨時(shí)監(jiān)控?zé)Y(jié)腔內(nèi)的溫度。

[0010]在一些實(shí)施方式中，所述溫控組件包括電流控制器，所述電流控制器一端與第一電極連接，另一端與所述電池的輸出端電性連接。由此，能對(duì)電路的電流強(qiáng)度進(jìn)行控制。

[0011]在一些實(shí)施方式中，所述溫控組件還包括控溫儀，所述控溫儀分別與所述電池、所述測(cè)溫儀和所述電流控制器電性連接，用于獲取所述測(cè)溫儀的實(shí)時(shí)溫度，并將得到的實(shí)際溫度與設(shè)定所需溫度進(jìn)行比較和計(jì)算以及控制所述電流控制器的電流大小。由此，能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整爐內(nèi)溫度。

[0012]在一些實(shí)施方式中，所述測(cè)溫儀為紅外測(cè)溫裝置。由此，能夠迅速測(cè)量陶瓷生胚的表面溫度。

[0013]在一些實(shí)施方式中，所述第一電極和/或第二電極為石墨電極。采用石墨電極能夠更耐高溫和快速升溫的沖擊。

[0014]第二方面，提供一種陶瓷燒結(jié)方法，所述方法包括：獲取控溫儀上所輸入的燒結(jié)溫度曲線參數(shù)，所述溫度曲線參數(shù)包括預(yù)設(shè)時(shí)間;根據(jù)燒結(jié)溫度曲線參數(shù)對(duì)控溫儀進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果;對(duì)燒結(jié)結(jié)果進(jìn)行狀態(tài)判斷，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間則判斷燒結(jié)完成，發(fā)出電源關(guān)閉信號(hào)，使得陶瓷成品自然冷卻。

[0015]在一些實(shí)施方式中，根據(jù)燒結(jié)溫度曲線參數(shù)對(duì)控溫儀進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果的步驟具體包括：通過(guò)測(cè)溫儀獲取陶瓷生胚的表面溫度數(shù)值;根據(jù)表面溫度數(shù)值與溫度曲線參數(shù)計(jì)算得到調(diào)溫參數(shù);根據(jù)調(diào)溫參數(shù)控制電流控制器調(diào)節(jié)當(dāng)前電流強(qiáng)度以進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果。

附圖說(shuō)明

[0016]圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例的陶瓷燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例的陶瓷燒結(jié)裝置的組件連接示意圖;

圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例中的陶瓷燒結(jié)方法的流程示意圖;

圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例中的陶瓷燒結(jié)方法的流程示意圖;

圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例中氧化鋯陶瓷成型后的樣件照片示意圖;

圖6是本申請(qǐng)實(shí)施例中氧化鋯陶瓷成型樣品的4μm微觀結(jié)構(gòu)電鏡圖。

具體實(shí)施方式

[0017]以下描述提供了本說(shuō)明書的特定應(yīng)用場(chǎng)景和要求，目的是使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本說(shuō)明書中的內(nèi)容。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)所公開的實(shí)施例的各種局部修改是顯而易見的，并且在不脫離本說(shuō)明書的精神和范圍的情況下，可以將這里定義的一般原理應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。因此，本說(shuō)明書不限于所示的實(shí)施例，而是與權(quán)利要求一致的最寬范圍。

[0018]需要說(shuō)明的是，在結(jié)構(gòu)或功能不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

[0019]為了方便展示，在開始描述之前，我們將對(duì)后面的描述中將會(huì)引用的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行如下解釋：

陶瓷粉末：氧化物、碳化物、氮化物及其他陶瓷復(fù)合材料中的一種或多種復(fù)合。

[0020]陶瓷漿料：經(jīng)過(guò)陶瓷粉，溶劑、粘結(jié)劑、增塑劑、樹脂、光引發(fā)劑、分散劑等多種混合制成。

[0021]陶瓷生坯：由陶瓷粉末或陶瓷漿料制成，陶瓷生坯最大尺寸不超過(guò)直徑40mm，高度不超過(guò)5cm。

[0022]參照?qǐng)D1：陶瓷燒結(jié)裝置，包括電池100、第一電極201、第二電極202、隔熱組件500和加熱介質(zhì)300。

[0023]燒結(jié)爐400設(shè)于隔熱腔503內(nèi);燒結(jié)爐400，具有燒結(jié)腔402，陶瓷生胚可以放置于燒結(jié)腔402中。其中，燒結(jié)爐400壁由耐高溫和導(dǎo)熱性良好的材料制成，例如碳化硅、氮化硅等。較佳地，爐壁401厚度為1~5mm之間，爐壁401內(nèi)部空腔尺寸直徑不超過(guò)5cm，高度不超過(guò)30cm，通過(guò)對(duì)燒結(jié)爐400相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，實(shí)際燒結(jié)時(shí)可達(dá)到較佳的燒結(jié)效果。

[0024]第一電極201設(shè)于隔熱腔503內(nèi)，且第一電極201與電池100的輸出端電性連接。第二電極202設(shè)于隔熱腔503內(nèi)，第二電極202與電池100的輸入端電性連接，第二電極202與第一電極201間隔設(shè)置，燒結(jié)爐400設(shè)于第一電極201和第二電極202之間。

[0025]隔熱組件500設(shè)有隔熱腔503。燒結(jié)爐400設(shè)于隔熱組件500內(nèi)的隔熱腔503內(nèi)，用于將熱量隔絕及對(duì)裝置進(jìn)行密封。

[0026]電池100可以設(shè)于隔熱組件500外側(cè)。示例性地，可以選擇鉛酸電池100、鋰電池100、石墨烯電池100、磷酸鐵鋰電池100等可充電電池，具體類型可以根據(jù)需求而定，能夠提供20Ah的電池100容量以及0-50V的電壓即可。

[0027]加熱介質(zhì)300，加熱介質(zhì)分別包裹第一電極201和第二電極202，包裹第一電極201與包裹第二電極202的兩側(cè)加熱介質(zhì)連通。這樣地，加熱介質(zhì)300連通可以保證形成電流回路，防止短路，而且加熱介質(zhì)300環(huán)繞在爐壁401外周，更有利于保證溫度的均勻性。

[0028]具體地，由于電池100是直流電源，開啟電源后，電流流經(jīng)導(dǎo)線至第一電極201，第一電極201的電流流經(jīng)加熱介質(zhì)300，加熱介質(zhì)300在電流作用下迅速產(chǎn)生熱量，同時(shí)連通的加熱介質(zhì)300沿第二電極202形成電流回路，在隔熱組件500的隔熱下，加熱介質(zhì)300產(chǎn)生的熱量傳遞到爐壁401，從而將燒結(jié)爐400內(nèi)的陶瓷樣件快速升溫。其中產(chǎn)生的熱量根據(jù)焦耳加熱原理Q=I2Rt，以及溫度計(jì)算公式Q=cm△T，在保溫良好的情況下，當(dāng)電流為20A時(shí)，升溫速度可以超過(guò)500℃/min，3分鐘后其最大溫度達(dá)到1610℃。

[0029]在一些實(shí)施方式中，隔熱組件500包括隔熱層501。其中，設(shè)置隔熱層501用于固定和絕熱的作用，熱量只能夠向內(nèi)部傳導(dǎo)至導(dǎo)熱性良好的爐壁401，從而提高加熱效率。示例性地，隔熱層501可以是多晶氧化鋁纖維、氣凝膠等耐火材料中的一種或多種材料混合制成，使得隔熱層501能夠承受1600℃的高溫和快速熱沖擊。

[0030]在一些實(shí)施方式中，由于隔熱層501無(wú)法完全隔絕熱量損失，其主要以熱傳導(dǎo)形式往外部擴(kuò)散熱量，因此在隔熱層501的外部設(shè)置絕緣外殼502，絕緣外殼502將隔熱層501完全包裹，進(jìn)一步避免熱量損失。示例性地，絕緣外殼502可以是特氟龍、陶瓷纖維、硅酸鋁等耐高溫絕緣材料中的一種或者多種復(fù)合。同時(shí)，通過(guò)設(shè)有絕緣外殼502，電極傳遞給加熱介質(zhì)300的電流隔絕在燒結(jié)腔402內(nèi)，防止電流流經(jīng)爐體造成短路或裝置漏電導(dǎo)致觸電情況。為了保證密封性，導(dǎo)線連接時(shí)與絕緣外殼之間可以用聚四氟乙烯絕緣并通過(guò)密封墊圈密封。

[0031]具體地，當(dāng)電壓、電流保持在恒定時(shí)，隨著時(shí)間增加，溫度逐漸增加直至保持穩(wěn)定狀態(tài)。加熱升溫的理論總熱量為Q0=I2R1t，式中I為電流，R1為電阻值，t為時(shí)間，隔熱層的綜合導(dǎo)熱系數(shù)為0.1W/(m*K)，隔熱層無(wú)法完全隔絕熱量損失，其主要以熱傳導(dǎo)形式往外部擴(kuò)散熱量，損失能量為Q1，熱量損失滿足公式：Q1=hA(T3-T2)，其中，h為空氣與絕熱層外壁面對(duì)流換熱系數(shù)，A為傳熱面積，T3為絕熱層外部壁面溫度，℃，T2為周圍環(huán)境溫度，℃。

[0032]在一些實(shí)施方式中，參照?qǐng)D1和圖2，溫控組件600包括測(cè)溫儀602，用于測(cè)量陶瓷生胚的實(shí)際溫度。測(cè)溫儀可以選用紅外測(cè)溫儀，示例性地，選用紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫范圍為室溫至1600℃，響應(yīng)速度為5ms，避免燒結(jié)中升溫快溫度高，獲取溫度數(shù)據(jù)的誤差影響溫度調(diào)節(jié)，進(jìn)而影響燒結(jié)效果。

[0033]可選地，使用時(shí)選用紅外測(cè)溫裝置，將紅外測(cè)溫裝置設(shè)在燒結(jié)爐400頂部，并與陶瓷生坯的距離為15~25cm之間，方便檢測(cè)陶瓷生坯產(chǎn)生的微波來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)陶瓷生坯的實(shí)際溫度，通過(guò)紅外測(cè)溫方式，一方面能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)樣件實(shí)際溫度，另一方面可以通過(guò)測(cè)得的實(shí)際溫度進(jìn)行反饋，從而方便后續(xù)進(jìn)行電流的控制。

[0034]在一些實(shí)施方式中，在燒結(jié)的升溫過(guò)程中，由于溫度很高，升溫速度很快，第一電極和第二電極若使用一般金屬電極會(huì)熔化，必須采用耐高溫和快速升溫沖擊的電極，例如石墨電極，能夠在1600℃下高溫工作。而為了盡可能增加加熱介質(zhì)300的電阻，同時(shí)還要使電流形成回路，加熱介質(zhì)300可以是純石墨粉，也可以是石墨粉和陶瓷粉末的混合物。

[0035]其中，加熱介質(zhì)的電阻變化特性與加熱介質(zhì)的具體材料有關(guān)，當(dāng)混合其他陶瓷粉末作為加熱介質(zhì)時(shí)，根據(jù)混合比例的不同，表現(xiàn)出不同的初始電阻值，初始電阻值R0可以通過(guò)U-I曲線進(jìn)行測(cè)定。在電流恒定時(shí)，加熱介質(zhì)的電阻值與電壓呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，表達(dá)式為U=IR0+A，式中I為設(shè)定值，A可以通過(guò)電壓-電阻測(cè)試擬合計(jì)算得到，初始R0值在2~5Ω之間。此外，加熱介質(zhì)的阻值還隨著溫度升高而降低，表達(dá)式為R1=KT+R0，式中，K為升溫系數(shù)，T為實(shí)際溫度，可以通過(guò)R-T曲線擬合計(jì)算得到。

[0036]在一些實(shí)施方式中，為了更精準(zhǔn)調(diào)整燒結(jié)爐400內(nèi)的溫度，溫控組件600還包括電流控制器603。其中，電流控制器603用于控制電路電流大小，根據(jù)選擇的不同電池100，電流實(shí)際可調(diào)0-20A，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的電流。需要說(shuō)明的是，電流控制器可以選用現(xiàn)有的例如型號(hào)DIN11L-U2-P1-0z電流控制器，只要可調(diào)范圍等相關(guān)參數(shù)符合需求即可，在此不做限制。更佳地，為了動(dòng)態(tài)自動(dòng)對(duì)燒結(jié)爐400內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整，陶瓷燒結(jié)裝置還可以設(shè)置控溫儀601，與控溫儀601電性連接時(shí)還能給控溫儀601提供所需的電流和電壓大小?？販貎x601與測(cè)溫儀602電性連接，能夠獲取測(cè)溫儀602的實(shí)際溫度，被配置為將得到的實(shí)際溫度與設(shè)定所需溫度進(jìn)行比較和計(jì)算，反饋給電流控制器603從而改變電流的大小進(jìn)行溫度控制。由此，通過(guò)溫控組件600設(shè)定分段溫度曲線的參數(shù)，在進(jìn)行快速升溫的同時(shí)還能保證對(duì)溫度進(jìn)行控制，可以防止陶瓷升溫不均時(shí)導(dǎo)致的開裂、變形等缺陷。

[0037]具體地，在不同升溫速率下進(jìn)行溫度控制具有不同的效果，溫度控制方法根據(jù)測(cè)溫儀實(shí)際測(cè)試溫度T1與設(shè)置的溫度T0的差值B進(jìn)行控制電流變化，每100ms進(jìn)行一次數(shù)據(jù)比較，當(dāng)-a≤B≤a，保持當(dāng)前電流I0不變;當(dāng)B>a時(shí)，I0=0;B<-a時(shí)，I1=KI0+C，a為設(shè)定值，K、C為常數(shù)，可以進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)熱量計(jì)算公式，Q3=Q0-Q1-Q2=cm(T5-T4)，其中，Q3為使加熱介質(zhì)升溫到特定溫度的熱量，Q0為電流加熱加熱介質(zhì)時(shí)的總熱量，Q1為絕熱層的熱量損失，也就是Q1=hA(T3-T2)，Q2為加熱介質(zhì)加熱樣件時(shí)損失的熱量，c為加熱介質(zhì)的比熱容，J/(kg·℃);m為加熱介質(zhì)的質(zhì)量，kg;T5、T4為升溫后理論溫度與升溫前溫度，℃，由此推導(dǎo)出公式：I02=[cm(T5-T4)+hA(T3-T2)]/ (KT5+R0)t。根據(jù)升溫曲線來(lái)確定每個(gè)階段的理論溫度，根據(jù)公式得到相應(yīng)的電流大小，從而可以進(jìn)行電流的控制。

[0038]在一對(duì)比例中，采用雙電極間隔設(shè)置在陶瓷生胚表面，還需要外接交流電源，輸出電壓至陶瓷生胚表面的電極上，通過(guò)在不同的電極上施加不同的電壓，在電極之間形成電壓差，產(chǎn)生電流進(jìn)行燒結(jié)，實(shí)際燒結(jié)時(shí)需根據(jù)燒結(jié)的不同時(shí)段調(diào)節(jié)不同溫度，還需要嚴(yán)格控制電壓以及不斷控制電源開關(guān)以燒結(jié)陶瓷生胚，操作復(fù)雜。

[0039]在另一對(duì)比例中，為了確保陶瓷成品的燒結(jié)質(zhì)量，需要向燒結(jié)腔內(nèi)預(yù)先抽真空及通入保護(hù)氣，保證無(wú)氧環(huán)境，并確保燒結(jié)陶瓷件與加熱介質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)充分接觸，再使用外接連續(xù)電源對(duì)導(dǎo)電件和加熱介質(zhì)供電加熱。同時(shí)，現(xiàn)有的等離子燒結(jié)設(shè)備、超高溫快速燒結(jié)設(shè)備以及傳統(tǒng)箱式爐燒結(jié)設(shè)備，需要長(zhǎng)時(shí)間的升溫和燒結(jié)，必須固定特定位置，無(wú)法進(jìn)行靈活移動(dòng)。

[0040]相比于現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)方案，本申請(qǐng)可以利用可充電電池與電極對(duì)加熱介質(zhì)在密封環(huán)境下進(jìn)行快速升溫，在無(wú)外接連續(xù)電源情況下進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，尤其是能夠單獨(dú)使用獨(dú)立電源進(jìn)行燒結(jié)。而傳統(tǒng)燒結(jié)爐子的電源是穩(wěn)壓電壓220V或者是380V的電路，也就是說(shuō)，需要外接持續(xù)的穩(wěn)壓電源進(jìn)行燒結(jié)，設(shè)備復(fù)雜，使用移動(dòng)不便。

[0041]同時(shí)，本申請(qǐng)無(wú)需提前將燒結(jié)腔內(nèi)抽真空或排入保護(hù)氣體，能夠直接在空氣氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，升溫速率可以達(dá)到500℃/min，實(shí)現(xiàn)最高溫度1600℃，能夠?qū)崿F(xiàn)陶瓷材料的快速燒結(jié)，降低燒結(jié)能耗，設(shè)備簡(jiǎn)單具有便攜性，利于提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。

[0042]以下將對(duì)利用上述陶瓷燒結(jié)裝置燒結(jié)陶瓷生坯的流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

[0043]參閱圖3和圖4，本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的一種陶瓷燒結(jié)方法，包括：

S100，獲取控溫儀上所輸入的燒結(jié)溫度曲線參數(shù)，所述溫度曲線參數(shù)包括預(yù)設(shè)時(shí)間;

S200，根據(jù)燒結(jié)溫度曲線參數(shù)對(duì)控溫儀進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果;

S300，對(duì)燒結(jié)結(jié)果進(jìn)行狀態(tài)判斷，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間則判斷燒結(jié)完成，發(fā)出電源關(guān)閉信號(hào)，使得陶瓷成品自然冷卻

參閱圖4，其中步驟S200具體包括：

S210，通過(guò)測(cè)溫儀獲取陶瓷生胚的表面溫度數(shù)值;

S220，根據(jù)表面溫度數(shù)值與溫度曲線參數(shù)計(jì)算得到調(diào)溫參數(shù);

S230，根據(jù)調(diào)溫參數(shù)控制電流控制器調(diào)節(jié)當(dāng)前電流強(qiáng)度以進(jìn)行溫度控制，并對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以獲取燒結(jié)結(jié)果。

[0044]示例性的，以燒結(jié)氧化鋯陶瓷為例，具體是按照以下步驟進(jìn)行的：

首先將400nm的ZrO2粉末配制成60vol%漿料，通過(guò)光固化成型方式制備直徑為15mm、厚度為2mm的圓片，將圓片在900℃、2小時(shí)進(jìn)行脫脂和預(yù)燒結(jié)，此時(shí)圓片致密度為40%;接著將預(yù)燒結(jié)后的圓片放置在燒結(jié)腔中;將電池通電，設(shè)置溫度變化曲線參數(shù)為1000℃/10A/1min，1500℃/15A/1min，1600℃/20A/2min，總共四分鐘。將測(cè)溫儀測(cè)得的溫度與設(shè)定的溫度值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測(cè)定溫度小于設(shè)置溫度時(shí)，增大電流，當(dāng)測(cè)定溫度大于設(shè)置溫度時(shí)，減小電流;直至燒結(jié)完成，參照?qǐng)D5和圖6，測(cè)試樣件的燒結(jié)致密度達(dá)到95.6%和燒結(jié)收縮率達(dá)到18.5%。

[0045]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

[0046]此外，本申請(qǐng)中的某些術(shù)語(yǔ)已被用于描述本申請(qǐng)的實(shí)施例。例如，“一個(gè)實(shí)施例”，“實(shí)施例”和/或“一些實(shí)施例”意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征，結(jié)構(gòu)或特性可以包括在本申請(qǐng)的至少一個(gè)實(shí)施例中?？梢詮?qiáng)調(diào)并且應(yīng)當(dāng)理解，在本說(shuō)明書的各個(gè)部分中對(duì)“實(shí)施例”或“一個(gè)實(shí)施例”或“替代實(shí)施例”的兩個(gè)或更多個(gè)引用不一定都指代相同的實(shí)施例。此外，特定特征，結(jié)構(gòu)或特性可以在本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中適當(dāng)?shù)亟M合。

[0047]因此，本說(shuō)明書披露的實(shí)施例僅僅作為示例而非限制，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。

說(shuō)明書附圖(6)