[发明专利]陶瓷烧结装置和陶瓷烧结方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷烧结装置和陶瓷烧结方法，陶瓷烧结装置，包括：密闭容器，用于盛放陶瓷生坯；电源装置，用于与所述陶瓷生坯电性连接以向所述陶瓷生坯施加电压进行烧结得到陶瓷；滴液装置，与所述密闭容器相连接并用于向所述陶瓷生坯滴加液体。利用本发明提供的陶瓷烧结装置能够同时实现陶瓷烧结和调整表面性能的效果，且流程与操作较为简单，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料制备技术领域，特别涉及一种陶瓷烧结装置和陶瓷烧结方法。

背景技术

陶瓷材料在电子、化工、航天以及医疗等领域有着广泛的应用。长时间的高温烧结不仅耗时耗能，还会产生陶瓷晶粒显著生长的问题，即使是纳米尺寸的粉体，烧结后其晶粒尺寸也会增长到微米大小。此外高温烧结后陶瓷的温度很高，目前还没有得到有效利用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述技术问题的陶瓷烧结装置和陶瓷烧结方法。

本申请第一方面提供一种陶瓷烧结装置，包括：

密闭容器，用于盛放陶瓷生坯；

电源装置，用于与所述陶瓷生坯电性连接以向所述陶瓷生坯施加电压进行烧结得到陶瓷；

滴液装置，与所述密闭容器相连接并用于向所述陶瓷生坯滴加液体。

本申请实施方式提供的陶瓷烧结装置，利用电源装置对陶瓷生坯进行施加电压，使得陶瓷生坯在电压和电流的作用下经闪烧烧结形成具有一定致密度的陶瓷，避免了传统需要长时间高温烧结的弊端。在使用该陶瓷烧结装置时，烧结中的陶瓷生坯具有较高的温度，烧结过程中利用滴液装置在具有较高温度的陶瓷生坯上滴加液体，利用烧结中陶瓷生坯表面的高温作为高温反应平台，液体与高温的陶瓷生坯在强电场的条件下发生固液反应，从而使得烧结成型后的陶瓷表面性能得到了调整，改变了陶瓷的表面性能，且通过滴加不同的液体来调控烧结成型的陶瓷中掺杂不同的离子，同时有效地利用了烧结中陶瓷生坯表面的高温作为高温反应平台。利用本申请提供的陶瓷烧结装置能够同时实现陶瓷烧结和调整表面性能的效果，且流程与操作较为简单，具有良好的应用前景。

根据本申请的一些实施例，滴液装置用于向烧结过程中的陶瓷生坯滴加液体。控制滴液装置在陶瓷生坯烧结形成陶瓷的过程中滴加液体，利于陶瓷进行表面改性。

根据本申请的一些实施例，所述电源装置为高压交流电源，能够根据需求提供不同大小的电流。

根据本申请的一些实施例，所述电源装置包括电压测量装置和/或电流测量装置。本申请的电源装置可以仅使用电压测量装置，仅使用电流测量装置，或者同时使用电压测量装置和电流测量装置。电压测量装置可以例举的有电压表，电流测量装置可以例举的有电流表，利用电压测量装置和电流测量装置可以测量和控制施加在陶瓷生坯上的电压和电流。

根据本申请的一些实施例，所述滴液装置包括液滴流量控制装置和液滴生成装置，所述液滴流量控制装置用于控制注入所述液滴生成装置的液体流量。在一些实施方式中，所述液滴流量控制装置为台式注射泵，由注射泵、控制器、电源适配器组成。注射泵主体由透明亚克力支架和工业铝型材构成，可夹持直径合适的注射器，使用控制器操控步进电机进行高速或者定速运动，从而控制注射器的液滴流量。

根据本申请的一些实施例，所述液滴生成装置为注射器。

根据本申请的一些实施例，还包括与所述密闭容器连接的输气装置，所述输气装置用于向所述密闭容器输入气体，所述密闭容器开设有出气口，所述气体通过所述出气口排出。

根据本申请的一些实施例，所述气体为氧气、惰性气体或还原气体。在密封容器的环境中，可以根据需要提供惰性气氛、还原性气氛等，且能通过出气口实现废气排出。当制备氧化物陶瓷时，可以选择通入氧气可以提供氧气气氛，当制备碳化物陶瓷时，可以选择通入还原气氛或惰性气氛，防止材料被氧化。