射頻感應(yīng)加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及薄膜、涂層及粉體制備的【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種射頻感應(yīng)加熱裝置，用于制備薄膜、涂層及粉體，其包括支撐架、用于盛裝液相導(dǎo)電介質(zhì)的密封罐蓋組件、于通電時(shí)使液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱的感應(yīng)線圈、用于測(cè)定液相導(dǎo)電介質(zhì)的溫度的測(cè)溫元件以及設(shè)置在支撐架上的壓塊；密封罐蓋組件放置在支撐架內(nèi)，密封罐蓋組件包括開(kāi)口朝上的密封罐和蓋設(shè)在密封罐的開(kāi)口處的密封蓋，壓塊位于密封蓋的正上方，感應(yīng)線圈繞設(shè)在密封罐的外周，測(cè)溫元件的一端伸入密封罐內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本實(shí)用新型提供的射頻感應(yīng)加熱裝置，能夠在密封空間內(nèi)形成水熱高溫高壓條件，制備所得的涂層、薄膜或粉體具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，結(jié)合性能更高。
【專利說(shuō)明】射頻感應(yīng)加熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及薄膜、涂層及粉體制備的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種用于制備薄膜、涂層及粉體的射頻感應(yīng)加熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，為獲取薄膜、涂層及粉體，主要是通過(guò)感應(yīng)熱基體法和水熱法來(lái)制得。
[0003]感應(yīng)熱基體法是將具有一定電阻率的導(dǎo)電材料置于含有待沉積涂層或薄膜組成離子的溶液中，然后通過(guò)高頻感應(yīng)電源加熱，升高該導(dǎo)電材料其表面溫度，以降低涂層或薄膜形成的吉布斯自由能來(lái)實(shí)現(xiàn)涂層或薄膜的制備(Kensuke Kuroda, Mikiko Moriyama,Ryoichi Ichino, Masazumi Okido, Azusa Sek1.Format1n and Osteoconductivity ofHydroxyapatite/Co11agen Composite Films Using a Thermal Substrate Method inAqueous Solut1ns,Materials Transact1ns, 2009, 50 (5):1190 — 1195) ? 由于感應(yīng)加熱導(dǎo)電基體的集膚效應(yīng)，該方法在基體表面溫度最高，因而涂層或薄膜的結(jié)合力較高。但是，感應(yīng)熱基體法在常壓下進(jìn)行，涂層或薄膜的組成、結(jié)構(gòu)、形貌控制范圍有限，且表面溫度過(guò)聞，造成所制涂層和薄I旲存在內(nèi)應(yīng)力，長(zhǎng)期穩(wěn)定性有待提聞。
[0004]水熱法指在密封的壓力容器中，以液體為溶劑，在高溫高壓的條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。該方法由于采用了更高的壓力，獲得的薄膜、涂層或者粉體種類更豐富。但是，水熱法屬于均熱方式，采用該方法制備涂層或薄膜時(shí)，制得的涂層和薄膜結(jié)合力較差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種射頻感應(yīng)加熱裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，制得的涂層和薄膜結(jié)合力較差，穩(wěn)定期較短的缺陷。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種射頻感應(yīng)加熱裝置，用于制備薄膜、涂層及粉體，其包括支撐架、盛裝用作形成所述薄膜和所述涂層的載體的液相導(dǎo)電介質(zhì)的密封罐蓋組件、于通電時(shí)使所述液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱的感應(yīng)線圈以及用于測(cè)定所述液相導(dǎo)電介質(zhì)的溫度的測(cè)溫元件；所述支撐架具有頂壁，所述頂壁上開(kāi)設(shè)有螺孔，所述射頻感應(yīng)加熱裝置還包括穿設(shè)在所述螺孔中并能在所述螺孔中上下相對(duì)移動(dòng)且向下時(shí)將所述密封罐蓋組件壓緊的壓塊；所述密封罐蓋組件放置在所述支撐架內(nèi)，所述密封罐蓋組件包括開(kāi)口朝上的密封罐和蓋設(shè)在所述密封罐的開(kāi)口處的密封蓋，所述壓塊位于所述密封蓋的正上方，所述感應(yīng)線圈繞設(shè)在所述密封罐的外周，所述測(cè)溫元件的一端伸入所述密封罐內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步地，所述壓塊與所述密封蓋之間設(shè)置有泄壓組件，所述泄壓組件包括泄壓蓋和泄壓彈簧，所述泄壓蓋的底面開(kāi)設(shè)有用于容納所述泄壓彈簧的容槽，所述泄壓彈簧的底端部與所述密封蓋的頂面連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述測(cè)溫元件為熱電偶，所述熱電偶上置于所述密封罐內(nèi)的部分外周設(shè)有鋁箔層。
[0009]進(jìn)一步地，所述熱電偶為K型熱電偶。
[0010]進(jìn)一步地，所述密封罐的外周套設(shè)有保護(hù)套。
[0011]進(jìn)一步地,所述保護(hù)套為玻璃纖維保護(hù)套或玻璃樹(shù)脂保護(hù)套。
[0012]進(jìn)一步地，所述密封罐為耐高溫的高分子材料制成的密封罐，所述密封蓋為耐高溫的高分子材料制成的密封蓋。
[0013]進(jìn)一步地，所述泄壓彈簧的為具有彈性受壓能力在O — 3MPa之間的彈簧。
[0014]進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈和所述測(cè)溫元件分別與近射頻感應(yīng)電源連接，所述近射頻感應(yīng)電源為頻率在200kHz至IMHz的近射頻感應(yīng)電源。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本實(shí)用新型提供的射頻感應(yīng)加熱裝置，將相互蓋合的密封罐和密封蓋放置在支撐架，通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓塊使其下壓并將密封蓋緊蓋在密封罐上，使密封罐內(nèi)形成密封空間，感應(yīng)線圈與裝在密封罐內(nèi)的液相導(dǎo)電介質(zhì)作用，并使液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱，并通過(guò)測(cè)溫元件測(cè)定和監(jiān)控密封罐內(nèi)反應(yīng)溫度，這樣，能夠在密封空間內(nèi)形成水熱高溫高壓條件，制備所得的涂層、薄膜或粉體具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，制備所得的涂層、薄膜組成、結(jié)構(gòu)、形貌更豐富，結(jié)合性能更高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的射頻感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]為敘述方便，下文中所稱的“左” “右” “上” “下”與附圖本身的左、右、上、下方向一致，但并不對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)起限定作用。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中提及的液相導(dǎo)電介質(zhì)及導(dǎo)電基體均為現(xiàn)有技術(shù)中，能與近射頻感應(yīng)電源配合加熱的常用的液相導(dǎo)電介質(zhì)及導(dǎo)電基體。
[0019]以下結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020]如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的一較佳實(shí)施例。
[0021]本實(shí)施例提供的射頻感應(yīng)加熱裝置，用于制備薄膜(圖未示出)、涂層(圖未示出)及粉體(圖未示出)，射頻感應(yīng)加熱裝置包括支撐架4、盛裝用作形成薄膜和涂層的載體的液相導(dǎo)電介質(zhì)(圖未示出)的密封罐蓋組件10、于通電時(shí)使液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱的感應(yīng)線圈6以及用于測(cè)定液相導(dǎo)電介質(zhì)的溫度的測(cè)溫元件9。支撐架4具有頂壁11，頂壁11上開(kāi)設(shè)有螺孔11a，射頻感應(yīng)加熱裝置還包括穿設(shè)在螺孔Ila中并能在螺孔Ila中上下相對(duì)移動(dòng)且向下時(shí)將密封罐蓋組件10壓緊的壓塊I。感應(yīng)線圈6和測(cè)溫元件9均與近射頻感應(yīng)電源(圖未示出)連接。密封罐蓋組件10放置在支撐架4內(nèi)，密封罐蓋組件10包括開(kāi)口朝上的密封罐7和蓋設(shè)在密封罐7的開(kāi)口處的密封蓋5，壓塊I位于密封蓋5的正上方，壓塊I能夠上下相對(duì)支撐架4移動(dòng)，向下時(shí)將密封蓋5與密封罐7壓緊。感應(yīng)線圈6繞設(shè)在密封罐7的外周，測(cè)溫元件9的一端伸入密封罐7內(nèi)。這樣，在壓塊I向下移動(dòng)至密封蓋5上，并將密封蓋5壓緊在密封罐7上，在加熱過(guò)程中，形成密封罐7內(nèi)高溫高壓的密封空間。
[0022]上述的射頻感應(yīng)加熱裝置，將相互蓋合的密封罐7和密封蓋5放置在支撐架4，通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓塊I使其下壓并將密封蓋5緊蓋在密封罐7上，使密封罐7內(nèi)形成密封空間，啟動(dòng)近射頻感應(yīng)電源使感應(yīng)線圈6與裝在密封罐7內(nèi)的液相導(dǎo)電介質(zhì)作用，并使液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱，并通過(guò)測(cè)溫元件9測(cè)定和監(jiān)控密封罐7內(nèi)反應(yīng)溫度，這樣，能夠在密封空間內(nèi)形成水熱高溫高壓條件，制備所得的涂層、薄膜或粉體具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，制備所得的涂層、薄膜組成、結(jié)構(gòu)、形貌更豐富，結(jié)合性能更高。
[0023]在本實(shí)施例中，支撐架4，用于載置密封罐組件，密封罐組件整體放置在支撐架4內(nèi)。支撐架4具有頂壁11，頂壁11上開(kāi)設(shè)有螺孔11a。在支撐架4的頂部安裝有壓塊1，壓塊I穿設(shè)在螺孔Ila中，壓塊I與支撐架4的螺孔Ila之間通過(guò)螺紋方式連接，密封罐組件在壓塊I的正下方，壓塊I能在螺孔Ila中上下相對(duì)移動(dòng)且向下時(shí)將密封罐蓋組件10壓緊的壓塊I。
[0024]密封罐7蓋組件包括密封罐7和密封蓋5。密封罐7和密封蓋5均采用耐高溫的高分子材料(如聚四氟乙烯、離子交換樹(shù)脂等)制成。密封罐7的開(kāi)口朝上，在密封罐7內(nèi)裝有待反應(yīng)的液相導(dǎo)電介質(zhì)及導(dǎo)電基體(圖未示出)，密封罐7蓋設(shè)在密封罐7的開(kāi)口處。在密封罐7的外部繞設(shè)有感應(yīng)線圈6，感應(yīng)線圈6與近射頻感應(yīng)電源(圖未示出)連接，該近射頻感應(yīng)電源的頻率在200kHz至IMHz之間，感應(yīng)線圈6通電時(shí)使密封罐7內(nèi)的液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱，感應(yīng)線圈6工作時(shí)，密封罐7內(nèi)的液相導(dǎo)電介質(zhì)的溫度介于室溫至573K(Kelvins，開(kāi)爾文溫度)之間。當(dāng)近射頻感應(yīng)電源的頻率在200kHz - 500kHz時(shí)，電源以對(duì)導(dǎo)電基體加熱為主，對(duì)溶液加熱，當(dāng)頻率高于500kHz時(shí)，電源對(duì)液相導(dǎo)電介質(zhì)加熱。
[0025]為避免密封罐7內(nèi)壓力過(guò)大導(dǎo)致炸開(kāi)，在壓塊I與密封蓋5之間設(shè)置有泄壓組件，泄壓組件包括泄壓蓋2和泄壓彈簧3，泄壓蓋2的底面開(kāi)設(shè)有用于容納泄壓彈簧3的容槽，泄壓彈簧3的底端部與密封蓋5的頂面連接。泄壓彈簧3的工作范圍在O — 3MPa之間。泄壓蓋2的容槽的槽口尺寸大于密封蓋5的尺寸，在壓塊I下壓，彈簧受壓形變，密封蓋5的頂端部伸入泄壓蓋2的容槽的槽口內(nèi)。在密封罐7內(nèi)形成高溫高壓的密封空間時(shí)，壓力推動(dòng)密封蓋5向上移動(dòng)，即密封蓋5的頂端部在泄壓蓋2的容槽的槽口位置向槽底移動(dòng)。這樣，通過(guò)泄壓彈簧3的頂壓密封蓋5保證密封罐7在加熱時(shí)具有足夠的壓力，同時(shí)確保該壓力大于額定壓力值時(shí)密封蓋5能被頂開(kāi)，密封罐7內(nèi)的液相導(dǎo)電介質(zhì)由密封罐7的開(kāi)口處縱向噴出，避免密封罐7炸裂導(dǎo)致人員損失。
[0026]測(cè)溫元件9為熱電偶，優(yōu)選K型(鎳鉻-鎳硅)熱電偶(當(dāng)然，也可以是N型熱電偶、E型熱電偶、S型熱電偶等)，熱電偶的一端外露在壓塊I的頂面并與近射頻感應(yīng)電源連接，另一端順序穿過(guò)壓塊1、泄壓蓋2、泄壓彈簧3及密封蓋5后，伸入密封罐7內(nèi)，并與液相導(dǎo)電介質(zhì)及導(dǎo)電基體相接觸，K型熱電偶上于伸入密封罐7內(nèi)的分部的外周設(shè)有鋁箔層。
[0027]當(dāng)然，測(cè)溫元件9還可以是銅熱電阻、鉬熱電阻，或者是溫度計(jì)等。
[0028]為了密封罐7受熱后炸裂，密封罐7的外周套設(shè)有保護(hù)套8。保護(hù)套8為高性能非導(dǎo)電性纖維增強(qiáng)的高分子材料，如采用玻璃纖維或樹(shù)脂制成。
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的感應(yīng)加熱裝置的操作步驟作詳細(xì)說(shuō)明:
[0030]I).將待反應(yīng)的液相導(dǎo)電介質(zhì)及導(dǎo)電基體放入密封罐7中，蓋上密封蓋5 ;
[0031]2).將步驟I中組裝后的密封罐7和密封蓋5放入保護(hù)套8內(nèi)，并一起套入感應(yīng)線圈6中，然后放置在支撐架4上；
[0032]3).放上在密封罐7的頂部放置泄壓蓋2和泄壓彈簧3，旋轉(zhuǎn)壓塊I下移并頂壓在泄壓蓋2上，泄壓蓋2隨壓塊I 一同下移，壓縮泄壓彈簧3，并將密封罐7和密封蓋5壓緊；
[0033]4).向密封罐7內(nèi)插入熱電偶；
[0034]5).開(kāi)啟近射頻感應(yīng)電源，設(shè)置所用頻率、溫度和時(shí)間，待反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行清洗、干燥，得到制備了粉體、或者涂層、薄膜的基體產(chǎn)品。
[0035]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種射頻感應(yīng)加熱裝置，用于制備薄膜、涂層及粉體，其特征在于:包括支撐架、盛裝用作形成所述薄膜和所述涂層的載體的液相導(dǎo)電介質(zhì)的密封罐蓋組件、于通電時(shí)使所述液相導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)熱的感應(yīng)線圈以及用于測(cè)定所述液相導(dǎo)電介質(zhì)的溫度的測(cè)溫元件；所述支撐架具有頂壁，所述頂壁上開(kāi)設(shè)有螺孔，所述射頻感應(yīng)加熱裝置還包括穿設(shè)在所述螺孔中并能在所述螺孔中上下相對(duì)移動(dòng)且向下時(shí)將所述密封罐蓋組件壓緊的壓塊；所述密封罐蓋組件放置在所述支撐架內(nèi)，所述密封罐蓋組件包括開(kāi)口朝上的密封罐和蓋設(shè)在所述密封罐的開(kāi)口處的密封蓋，所述壓塊位于所述密封蓋的正上方，所述感應(yīng)線圈繞設(shè)在所述密封罐的外周，所述測(cè)溫元件的一端伸入所述密封罐內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述壓塊與所述密封蓋之間設(shè)置有泄壓組件，所述泄壓組件包括泄壓蓋和泄壓彈簧，所述泄壓蓋的底面開(kāi)設(shè)有用于容納所述泄壓彈簧的容槽，所述泄壓彈簧的底端部與所述密封蓋的頂面連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述測(cè)溫元件為熱電偶，所述熱電偶上置于所述密封罐內(nèi)的部分外周設(shè)有鋁箔層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述熱電偶為K型熱電偶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述密封罐的外周套設(shè)有保護(hù)套。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述保護(hù)套為玻璃纖維保護(hù)套或玻璃樹(shù)脂保護(hù)套。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述密封罐為耐高溫的高分子材料制成的密封罐，所述密封蓋為耐高溫的高分子材料制成的密封蓋。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述泄壓彈簧的為具有彈性受壓能力在O — 3MPa之間的彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于:所述感應(yīng)線圈和所述測(cè)溫元件分別與近射頻感應(yīng)電源連接，所述近射頻感應(yīng)電源為頻率在200kHz至IMHz的近射頻感應(yīng)電源。
【文檔編號(hào)】H05B6/06GK204190962SQ201420647917
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】熊信柏, 程苗苗, 易超, 曾燮榕, 馬俊 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)