本發(fā)明專利技術(shù)提供一種燒結(jié)機(jī)及制造燒結(jié)體的方法，所述燒結(jié)機(jī)包括：模具，其用于容納加工對(duì)象并具有孔，所述孔從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸；加壓構(gòu)件，其用于對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力；以及加熱部，其用于加熱所述模具中的所述加工對(duì)象。本發(fā)明專利技術(shù)能夠減小模具外表面的品質(zhì)變化的影響，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度測(cè)量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種燒結(jié)機(jī)以及一種使用這種燒結(jié)機(jī)來(lái)制造燒結(jié)體的方法，所述燒結(jié)機(jī)將加工對(duì)象放置于模具中以通過(guò)加壓及加熱(熱壓)來(lái)煅燒所述加工對(duì)象。
技術(shù)介紹
熱壓機(jī)(加壓加熱爐)將加工對(duì)象放置于模具(壓模或模子)中以加熱這種加工對(duì)象，同時(shí)使用加壓構(gòu)件(沖頭)對(duì)所述加工對(duì)象施加壓力。用于熱壓機(jī)的方法被分成若干種類型，且作為所分類的方法其中之一，存在密封型(封閉型)方法及開(kāi)放型方法，所述密封型方法是在真空中或惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行加壓加熱，所述開(kāi)放型方法則是在大氣環(huán)境中進(jìn)行加壓加熱。當(dāng)需要在氧化或惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行煅燒時(shí)，常常使用密封型方法。此外，密封型方法也用來(lái)防止壓模由于氧化作用而被消耗，這是因?yàn)樵谠S多情形中使用碳作為壓模的材料。相反，開(kāi)放型方法由于大氣中的氧氣會(huì)使壓模被進(jìn)一步消耗，然而這種類型的方法能夠?qū)崿F(xiàn)高的生產(chǎn)率，這是因?yàn)榭稍陟褵Y(jié)束的同時(shí)進(jìn)行對(duì)壓模(即已被煅燒的加工對(duì)象)等的更換。在許多情形中，通常使用利用外部加熱器的間接加熱法作為用于熱壓機(jī)的加熱方法(例如，參見(jiàn)日本專利第2797576號(hào)(圖1))。在某些情形中，當(dāng)欲被煅燒的材料是可導(dǎo)電的時(shí)，可使用沖頭導(dǎo)電型方法(例如，參見(jiàn)日本專利第4163394號(hào)(圖1))。此外，開(kāi)放型方法還具有如下方法，即使用高頻感應(yīng)線圈對(duì)壓模的外周區(qū)域進(jìn)行感應(yīng)加熱。在對(duì)熱壓機(jī)中的加工對(duì)象進(jìn)行溫度控制時(shí),難以直接測(cè)量壓模內(nèi)的加工對(duì)象的溫度，這是因?yàn)閴耗Ｓ米鞯葔喝萜?isobaric vessel)。因此，已采用如下方法以控制所測(cè)量的溫度，所述方法使用熱電偶或輻射溫度計(jì)來(lái)測(cè)量壓模的外表面上的溫度或壓模與外部加熱器之間的大氣溫度。此外，在日本專利第4163394號(hào)中所述的導(dǎo)電加熱方法的情形中，已采用使用輻射溫度計(jì)測(cè)量在安裝于沖頭上方及下方的隔離物的側(cè)面上的溫度的方法。然而，在開(kāi)放型方法的情形中，存在如下缺點(diǎn):壓模的外表面由于氧化作用而劣化，從而導(dǎo)致溫度測(cè)量不穩(wěn)定。這包括在加熱期間適當(dāng)?shù)厍鍧崏耗１砻娴牟襟E，所述步驟會(huì)迫使加熱被頻繁地中斷。應(yīng)注意，為參照起見(jiàn)，日本專利第4427846號(hào)中闡述了還存在其中可使用鎧裝熱電偶(sheathed thermocouple)來(lái)取代福射溫度計(jì)的情形。然而，當(dāng)例如采用高頻感應(yīng)加熱作為加熱方法時(shí)，高頻波會(huì)疊加于熱電偶上，使得難以使用鎧裝熱電偶
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)期望提供一種燒結(jié)機(jī)以及一種使用這種燒結(jié)機(jī)來(lái)制造燒結(jié)體的方法，所述燒結(jié)機(jī)能夠減小模具外表面的品質(zhì)變化的影響，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度測(cè)量。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的燒結(jié)機(jī)包括:模具，其用于容納加工對(duì)象并具有孔，所述孔從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸；加壓構(gòu)件，其用于對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力；以及加熱部，其用于加熱所述模具中的所述加工對(duì)象。在根據(jù)本專利技術(shù)上述實(shí)施例的所述燒結(jié)機(jī)中，由所述加壓構(gòu)件對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象進(jìn)行加壓，同時(shí)由所述加熱部對(duì)所述加工對(duì)象進(jìn)行加熱。在此機(jī)器中，所述孔是沿從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)的方向而設(shè)置，這容許在所述孔的最內(nèi)側(cè)凹陷中的端面上測(cè)量溫度。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的制造燒結(jié)體的方法容許加工對(duì)象容納于模具中、并通過(guò)對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力及進(jìn)行加熱來(lái)燒結(jié)所述加工對(duì)象。所述方法包括:測(cè)量在從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸的孔的最內(nèi)側(cè)凹陷中的端面上的第一溫度。根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的制造燒結(jié)體的方法容許加工對(duì)象容納于模具中、并通過(guò)對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力及進(jìn)行加熱來(lái)燒結(jié)所述加工對(duì)象。所述方法包括:準(zhǔn)備第一傳感器；以及使用所述第一傳感器測(cè)量在從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸的孔的最內(nèi)側(cè)凹陷中的端面上的第一溫度。在根據(jù)本專利技術(shù)上述實(shí)施例中的每一個(gè)的制造燒結(jié)體的方法中，所述孔是沿從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)的方向而設(shè)置，并測(cè)量在所述孔的最內(nèi)側(cè)凹陷中的端面上的第一溫度。因此，與其中測(cè)量模具外表面上的溫度或模具與外部加熱器之間的大氣溫度的現(xiàn)有方法不同，本專利技術(shù)的這種方法可減小模具外表面的品質(zhì)變化的影響，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的溫度測(cè)量。在根據(jù)本專利技術(shù)上述實(shí)施例的燒結(jié)機(jī)中，所述孔是沿從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)的方向而設(shè)置，此使得能夠容易地實(shí)施根據(jù)本專利技術(shù)上述實(shí)施例中每一實(shí)施例的制造燒結(jié)體的方法。應(yīng)理解，上述總體說(shuō)明及以下詳細(xì)說(shuō)明均為示例性的，并旨在進(jìn)一步解釋所主張保護(hù)的技術(shù)。附圖說(shuō)明在參閱附圖之后將進(jìn)一步理解本專利技術(shù)，各附圖包含于本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附示了各實(shí)施例，并與本說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本專利技術(shù)的原理。圖1是表示根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施例的燒結(jié)機(jī)的構(gòu)造的剖視圖；圖2是表示圖1所示燒結(jié)機(jī)的構(gòu)造的俯視平面圖；圖3是用于解釋現(xiàn)有溫度測(cè)量方法的剖視圖；圖4是用于解釋圖3所示現(xiàn)有溫度測(cè)量方法中所涉及的問(wèn)題的圖；圖5是表示將其中測(cè)量并控制第一溫度的情形與其中測(cè)量并控制壓模外表面上的溫度的情形相比較的第二溫度狀態(tài)的圖；圖6是用于解釋在圖1所示燒結(jié)機(jī)中測(cè)量第二溫度的剖視圖；圖7是表示將其中測(cè)量并控制第一溫度的情形與其中測(cè)量并控制壓模外表面上的溫度的情形相比較的、以第一溫度達(dá)到目標(biāo)值的時(shí)刻作為起點(diǎn)的第二溫度狀態(tài)的圖8是表示在其中測(cè)量并控制第一溫度的情形中在使第一溫度上升至約1300°C過(guò)程中第二溫度狀態(tài)的圖；以及圖9是表示根據(jù)本專利技術(shù)第二實(shí)施例的燒結(jié)機(jī)的構(gòu)造的剖視圖。具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖來(lái)詳細(xì)闡述本專利技術(shù)的某些實(shí)施例。應(yīng)注意，將按以下順序進(jìn)行說(shuō)明:1.第一實(shí)施例(在此示例中，設(shè)置有從模具的外側(cè)面向內(nèi)側(cè)行進(jìn)的孔)2.第二實(shí)施例(在此示例中，在模具的高度方向上孔設(shè)置于不同于加工對(duì)象的位置處)(第一實(shí)施例)(燒結(jié)機(jī))圖1表示根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施例的燒結(jié)機(jī)的剖面構(gòu)造，且圖2表示圖1所示燒結(jié)機(jī)的俯視平面構(gòu)造。這種燒結(jié)機(jī)I是單軸熱壓機(jī)，其包括:模具20，其用于容納加工對(duì)象10(即欲被燒結(jié)的粉末)；沖頭(加壓構(gòu)件)30，其用于對(duì)模具20中的加工對(duì)象10施加壓力；以及加熱部40，其用于加熱模具20中的加工對(duì)象10。加工對(duì)象10例如是作為陶瓷材料的濺射靶的原材料的粉末、或其煅燒材料(燒結(jié)體)。模具20例如具有插入模具(內(nèi)部模具)21，插入模具21用于界定位于壓模(外部模具)22中的加工對(duì)象10的平面形狀。壓模22例如是圓筒狀構(gòu)件并用作等壓容器，以使由沖頭30所施加的壓力保持受控。插入模具21由多個(gè)構(gòu)件的組合構(gòu)成，所述多個(gè)構(gòu)件以可裝卸的方式配合于壓模22中，而且根據(jù)加工對(duì)象10的形狀及尺寸，可具有各種形狀及尺寸的類型。插入模具21及壓模22例如是由碳構(gòu)成。沖頭30具有下部沖頭31及上部沖頭32，下部沖頭31及上部沖頭32配合于模具20的插入模具21中，加工對(duì)象10被夾置于這些沖頭之間以在垂直方向(圖1及圖2中的z軸方向)上對(duì)其進(jìn)行加壓。正如模具20 —樣，下部沖頭31及上部沖頭32例如是由碳構(gòu)成。下部沖頭31放置于底座33上。在上部沖頭32上設(shè)置有加壓桿34。加熱部40例如具有高頻感應(yīng)線圈41，高頻感應(yīng)線圈41用于對(duì)模具20上的壓模22的外側(cè)面20A進(jìn)行感應(yīng)加熱。換言之，燒結(jié)機(jī)I是使用大氣煅燒感應(yīng)加熱方法的開(kāi)放型熱壓機(jī)。在燒結(jié)機(jī)I中，在從模具20的外側(cè)面20A向內(nèi)側(cè)的方向上設(shè)置有用于溫度測(cè)量的孔23。因此，在燒結(jié)機(jī)I中，通過(guò)使用傳感器(例如，輻射溫度計(jì)51)在此孔23本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種燒結(jié)機(jī)，其包括：模具，其用于容納加工對(duì)象并具有孔，所述孔從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸；加壓構(gòu)件，其用于對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力；以及加熱部，其用于加熱所述模具中的所述加工對(duì)象。
【技術(shù)特征摘要】
2011.12.20 JP 2011-2782671.一種燒結(jié)機(jī)，其包括: 模具，其用于容納加工對(duì)象并具有孔，所述孔從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸； 加壓構(gòu)件，其用于對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力；以及 加熱部，其用于加熱所述模具中的所述加工對(duì)象。2.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)機(jī)，其中，當(dāng)所述加工對(duì)象被容納于所述模具中時(shí)，所述孔在所述模具的高度方向上設(shè)置于不同于所述加工對(duì)象的容納位置的位置處。3.如權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)機(jī)，其中， 所述模具包 括外部模具及內(nèi)部模具，所述內(nèi)部模具設(shè)置于所述外部模具中，所述內(nèi)部模具用于界定所述加工對(duì)象的平面形狀，并且 所述孔是從所述外部模具的外側(cè)面至所述外部模具的內(nèi)側(cè)面而設(shè)置，所述外部模具的外側(cè)面用作所述模具的外側(cè)面。4.如權(quán)利要求3所述的燒結(jié)機(jī)，其中，所述孔被設(shè)置為容許測(cè)量在所述內(nèi)部模具的暴露于所述孔中的外側(cè)面上的溫度。5.如權(quán)利要求3所述的燒結(jié)機(jī)，其還包括閉端管，所述閉端管在其一端處具有封閉端面，所述閉端管配合于所述孔中，使得所述封閉端面接觸所述內(nèi)部模具的外側(cè)面。6.如權(quán)利要求5所述的燒結(jié)機(jī)，其中，所述孔或所述閉端管的直徑對(duì)深度的比率不小于 1:10。7.如權(quán)利要求5所述的燒結(jié)機(jī)，其中，所述閉端管由選自以下一組材料的材料制成，所述一組材料包括:氧化鋁；氧化鋯；氧化鉿；由氧化鋁、氧化鋯及氧化鉿的任意組合形成的復(fù)合材料；碳化硅；以及用氧化鋁、氧化鋯、氧化鉿、所述復(fù)合材料或碳化硅涂覆或覆蓋碳石墨所得的材料。8.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)機(jī)，其中，所述加熱部包括對(duì)所述模具的外側(cè)面進(jìn)行感應(yīng)加熱的高頻感應(yīng)線圈。9.一種制造燒結(jié)體的方法，其中，所述方法容許加工對(duì)象容納于模具中、并通過(guò)對(duì)所述模具中的所述加工對(duì)象施加壓力及進(jìn)行加熱來(lái)燒結(jié)所述加工對(duì)象，所述方法包括: 測(cè)量在從所述模具的外側(cè)面向所述模具的內(nèi)側(cè)延伸的孔的最內(nèi)側(cè)凹陷中的端面上的第一溫度。10.如權(quán)利要求9所述的制造燒結(jié)體的方法，其中， 所述模具包括外部模具及內(nèi)部模具，所述內(nèi)部模具設(shè)置于所述外部模具中，所述內(nèi)部模具用于界定所述加工對(duì)象的平面形狀，以及 所述孔是從所述外部模具的外側(cè)面至所述外部模具的內(nèi)側(cè)面而設(shè)置，所述外部模具的外側(cè)面用作所述模具的外側(cè)面。11.如權(quán)利要求10所述的制造燒結(jié)體的方法，其中，所述孔被設(shè)置成容許測(cè)量在所述內(nèi)部模具的暴露于所述孔中的外側(cè)面上的第一溫度。12.如權(quán)利要求10所述的制造燒結(jié)體的方法，其中， 在一端處具有封閉端面的閉端管配合于所述孔中，使得所述封閉端面接觸所述內(nèi)部模具的外側(cè)面，以及 測(cè)量所述封閉端面上的溫度以作為所述第一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：足立研，柳川周作，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：索尼公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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