專利名稱：微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐燒結(jié)非吸波材料的專用盛料裝置。
背景技術(shù)：
目前微波燒結(jié)盛料裝置一般為外層器皿，中間填充耐高溫隔熱材料，內(nèi)層放置樣品燒結(jié)，使得整個(gè)裝置形成一個(gè)保溫桶。雖然保溫效果比較好，但是這種裝置升溫能力差， 本微波爐燒結(jié)非吸波材料專用盛料裝置很好的解決了這個(gè)不足，在整體結(jié)構(gòu)上保留保溫桶形狀，外層采用耐高溫氧化鋁纖維紙和氧化鋁纖維棉，中間層為定制氧化鋁容器與石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料和大坩堝，可以達(dá)到1500攝氏度的燒結(jié)溫度。其升溫能力強(qiáng)，能滿足較高溫度條件下的樣品燒結(jié)，升溫速度快，保溫效果好，價(jià)格低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種改裝家用微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，該裝置升溫速度快，保溫效果好，價(jià)格低。本發(fā)明的目的是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的
一種微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，該裝置包括大坩堝5、小坩堝6、坩堝蓋，小坩堝6置于大坩堝5內(nèi)，其特征在于所述大坩堝5外圈及底面向外依次包覆有吸波發(fā)熱材料層7、氧化鋁容器8及氧化鋁纖維棉層2，該氧化鋁纖維棉層2的外圈還包裹有氧化鋁纖維紙層1。
所述吸波發(fā)熱材料層7由石墨與二氧化錳兩種材料，按體積比為1 :1混合制成。將所述大坩堝5、吸波發(fā)熱材料層7、氧化鋁容器8、氧化鋁纖維紙層1和氧化鋁纖維棉層2各層依次套裝固定，在惰性氣氛中加熱到1200攝氏度，并保溫半小時(shí)，各層即固結(jié)成型為一體。所述氧化鋁纖維紙層1的設(shè)計(jì)厚度為1(T15 mm ；所述氧化鋁纖維棉層2的設(shè)計(jì)厚度為8(Tl00mm ；所述吸波發(fā)熱材料層7的設(shè)計(jì)厚度2(T30mm ；所述氧化鋁容器8的設(shè)計(jì)厚度為 40 60 mm。
所述通氣孔9在燒結(jié)過程中通入惰性氣體。所述坩堝蓋為氧化鋁纖維保溫蓋。其中氧化鋁纖維棉規(guī)格為密度128kg/m3、抗拉強(qiáng)度0. 04mpa、重?zé)€收縮率 0 0· 5% ( 15000C X24hr)，化學(xué)成分 Al203+Si02 不少于 99. 2%。氧化鋁纖維紙規(guī)格密度18(T220kg/m3、重?zé)€收縮率3% (1500°C X6hr)，有機(jī)物
含 <8%ο其中發(fā)熱材料制備過程為將純度909Γ99. 85%的石墨粉與純度80% 85%的二氧化錳粉吸波發(fā)熱材按體積比石墨二氧化錳=1 1置于大燒杯中，用玻璃棒均勻混合，然后將大坩堝、石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料和定制氧化鋁容器固定在一起，在惰性氣氛中加熱到1200攝氏度，并保溫半小時(shí)，大坩堝、石墨與二氧化錳和定制氧化鋁容器即可固定成型。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明設(shè)計(jì)的盛料裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、升溫能力強(qiáng)，燒結(jié)溫度高、保溫效果好。該裝置具有升溫速率快，燒結(jié)溫度高，升溫能力強(qiáng)，保溫效果好的特點(diǎn)，在常壓下經(jīng)過40分鐘可以升到1500攝氏度，在控溫系統(tǒng)下可恒溫任意長(zhǎng)時(shí)間。它克服了現(xiàn)有裝置只能用于吸波材料的燒結(jié)，無法通入氣氛，升溫速度慢，燒結(jié)溫度低、保溫效果差的缺陷，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。該裝置所使用的氧化鋁纖維等保溫材料與傳統(tǒng)的硅酸鋁纖維保溫材料相比，保溫效果更好，可承受溫度更高，最高可承受1800攝氏度高溫。研究表明該裝置使用的吸波發(fā)熱材料與其他吸波發(fā)熱材料相比升溫速率快，升溫溫度高。試驗(yàn)過程中，使用本發(fā)明設(shè)計(jì)的石墨與二氧化錳混合發(fā)熱材料制成的盛料裝置， 溫度16分鐘內(nèi)升到1200攝氏度，40分鐘內(nèi)可以升到1500攝氏度。吸波發(fā)熱材料的升溫曲線如圖5所示。其它條件相同，將吸波發(fā)熱材料層改成等厚度的SiC吸波發(fā)熱材料層，制成盛料裝置，進(jìn)行測(cè)試30分鐘到達(dá)1200攝氏度。其它條件相同，將吸波發(fā)熱材料層改成等厚度的石墨三氧化二鉻混合發(fā)熱材料層 (二者體積比ι :1)制成的盛料裝置，進(jìn)行測(cè)試，30分鐘達(dá)到1200攝氏度，且不再升溫，吸波發(fā)熱材料的升溫曲線如圖4所示。可見本發(fā)明選用石墨與二氧化錳制成的吸波發(fā)熱材料層性能優(yōu)于其它選用的材料。本發(fā)明的盛料裝置中各層的設(shè)計(jì)厚度，如氧化鋁纖維紙層1的設(shè)計(jì)厚度為1(Γ15 mm ；所述氧化鋁纖維棉層2的設(shè)計(jì)厚度為8(Tl00mm ；所述吸波發(fā)熱材料層7的設(shè)計(jì)厚度 2(T30mm;所述氧化鋁容器8的設(shè)計(jì)厚度為40_60mm，研究表明，當(dāng)厚度小于設(shè)計(jì)厚度時(shí)，會(huì)減小升溫速率，降低升溫的最高溫度；當(dāng)厚度大于設(shè)計(jì)厚度時(shí)，使得該裝置質(zhì)量體積增大， 使用不便。采用此種設(shè)計(jì)厚度既能保證升溫速度快，又能保證裝置輕便，使用方便。


圖1是家用微波爐燒結(jié)非吸波材料專用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的立體示意圖。圖3是坩堝蓋的立體示意圖。圖4石墨三氧化二鉻吸波發(fā)熱材料升溫曲線。圖5本發(fā)明石墨二氧化錳吸波發(fā)熱材料升溫曲線。圖中1_氧化鋁纖維紙層；2-氧化鋁纖維棉層；3-通氣孔；4-測(cè)溫孔；5-大坩堝、 6-小坩堝；7-吸波發(fā)熱材料層；8-氧化鋁容器；9-坩堝蓋。
具體實(shí)施例方式該微波爐燒結(jié)非吸波材料專用裝置主要包括耐高溫纖維紙(設(shè)計(jì)厚度1(Γ15 mm)、氧化鋁纖維棉(設(shè)計(jì)厚度S(TlOOmm)、定制氧化鋁容器(設(shè)計(jì)厚度50mm)、大坩堝及帶孔的大坩堝蓋(設(shè)計(jì)厚度2 3mm)、石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料(設(shè)計(jì)厚度2(T30mm)構(gòu)成。其中發(fā)熱材料制備過程為將石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材按體積比石墨二氧化錳=1 :1均勻混合，將大坩堝、石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料和定制氧化鋁容器固定在一起，在惰性氣氛中加熱到1200攝氏度，并保溫半小時(shí)，大坩堝、石墨與二氧化錳和定制氧化鋁容器即可固定成型。大坩堝、石墨與二氧化錳和定制氧化鋁容器固定成型后，若直接將樣品放在其中燒結(jié)，會(huì)使得取放樣品時(shí)不方便，因此如圖1中設(shè)計(jì)將樣品放置于內(nèi)部小坩堝中燒結(jié)。這樣既能保證燒結(jié)時(shí)樣品的取放方便，同時(shí)還能使得樣品在燒結(jié)氣氛中受熱均勻。在燒結(jié)過程中必須通入惰性氣體比如氮?dú)猓坏梢允箻悠返姆磻?yīng)環(huán)境較好，也可以防止石墨在高溫條件下氧化。由于需要通入惰性氣體，而且需要測(cè)量實(shí)時(shí)溫度，因此如圖1中設(shè)有通氣孔和測(cè)溫孔。這要求在家用微波爐上開啟相應(yīng)的孔。 由圖1可見，燒結(jié)材料時(shí)，將樣品放入小坩堝6中，外面依次是大坩堝及帶孔的坩堝蓋5、石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料7，與定制的氧化鋁容器8、氧化鋁纖維棉層2、耐高溫氧化鋁纖維紙層1，將整個(gè)燒結(jié)體整理好后可成為一個(gè)封閉圓柱體，然后將該家用微波爐燒結(jié)非吸波材料專用裝置放入微波爐中，使用通氣孔3通入惰性氣體，測(cè)溫孔4中可以使用熱電偶(熱電偶外層有定制鉻管)或者用紅外測(cè)溫儀，即可完成燒結(jié)。
權(quán)利要求
1.一種微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，該裝置包括大坩堝、小坩堝、坩堝蓋，小坩堝置于大坩堝內(nèi)，其特征在于所述大坩堝外圈及底面向外依次包覆有吸波發(fā)熱材料層、氧化鋁容器及氧化鋁纖維棉層，該氧化鋁纖維棉層的外圈還包裹有氧化鋁纖維紙層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐燒結(jié)非吸波材料的專用盛料裝置，其特征在于所述吸波發(fā)熱材料層7由石墨與二氧化錳兩種材料，按體積比為1 :1混合制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，其特征在于將所述大坩堝5、吸波發(fā)熱材料層7、氧化鋁容器8、氧化鋁纖維紙層1和氧化鋁纖維棉層2各層依次套裝固定，在惰性氣氛中加熱到1200攝氏度，并保溫半小時(shí)，各層即固結(jié)成型為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，其特征在于所述氧化鋁纖維紙層1的設(shè)計(jì)厚度為1(T15 mm ；所述氧化鋁纖維棉層2的設(shè)計(jì)厚度為8(Tl00mm ；所述吸波發(fā)熱材料層7的設(shè)計(jì)厚度2(T30mm ；所述氧化鋁容器8的設(shè)計(jì)厚度為40飛0 mm。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，其特征在于所述通氣孔9在燒結(jié)過程中通入惰性氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐燒結(jié)非吸波材料用盛料裝置，其特征在于所述坩堝蓋為氧化鋁纖維保溫蓋。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微波爐燒結(jié)非吸波材料的專用盛料裝置。該裝置主要包括耐高溫氧化鋁纖維紙、氧化鋁纖維棉、定制氧化鋁容器、大坩堝及帶孔的坩堝蓋、小坩堝、石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料等構(gòu)成，其中大坩堝、石墨與二氧化錳吸波發(fā)熱材料、定制氧化鋁容器固定在一起。該改裝家用微波爐燒結(jié)非吸波材料專用裝置克服了現(xiàn)有裝置升溫能力差，只能用于吸波材料的燒結(jié)，無法通入氣氛的缺陷，具有升溫速率快、燒結(jié)溫度可以達(dá)到1500攝氏度、保溫效果好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27B14/10GK102261840SQ20111015867
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者宋丹, 杜亞軍, 沈國(guó)柱, 程國(guó)生, 陳燁 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)