具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步地详细说明。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅仅视为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例1

图1为一种粉体材料小批量烧结成型装置的结构示意图，如图1所示，所述粉体材料小批量烧结成型装置包括支架1，压片组件2和控温组件3；所述支架1包括底座11，一端固定于所述底座11上、另一端与顶板13连接的支撑杆12；所述压片组件2包括用于放置压片模具的平台21，设置于所述底座11内部并与所述平台21连接的压力调节件25，盖板22，与所述盖板22连接的、用于带动所述盖板22向下运动以压紧压片模具的丝杆23和与所述丝杆23连接的用于驱动丝杆23升降的丝杆驱动件24；所述温控组件包括底部设置于所述平台21上的加热罩31，所述加热罩31的内径与所述盖板22的直径相同。需要说明的是，此处的所述的相同并不单指绝对意义的相同，也就是说即使所述的加热罩31的内径与所述的盖板22的直径的之间的缝隙在0.5~1.5mm之间，并能够保证加热时热量不会过度流失，都包含于本发明所述的“相同”的含以内。加热时，所述加热罩31与所述盖板22之间形成密闭的加热腔室。

所述压力调节件25为液压调节器，如图1所示，所述压力调节件25包括设置于所述平台21内的油缸、设置于所述底座11上的压力表26、设置于所述底座11侧面的加压摇杆251和设置于所述底座11上的放油阀252以及排油孔253。

所述丝杆驱动件24包括与所述丝杆23连接的转盘241和设置于所述转盘241上的手柄242。

所述顶板与平台之间的距离较大，可放置不同规格的模具，可用于不同厚度的材料的制备。

所述支架数量为支撑杆的数量为3。

图3为顶板的示意图，如图3所示，所述顶板13上设置有供所述丝杆23穿过的通孔131，且所述通孔131内壁上设置有与所述丝杆23螺纹配合的内螺纹。本发明所述顶板13所述顶板13起到引导所述丝杆23保持竖直的作用，保证丝杆23对盖板22力的作用点不发生偏移，保证压片的性能的稳定性。所述支撑杆12通过紧固螺母连接于所述顶板13上，所述支撑杆12与所述底板为过盈配合连接。以防止所述支撑杆12发生转动，影响压片制品的性能。

图2为加热罩的示意图，如图2所示，所述加热罩31为开合结构，所述加热罩31包括相互铰接的第一加热部311和第二加热部312以及闭合锁紧件；所述加热罩31闭合时，所述第一加热部和第二加热部顶端共同形成供所述丝杆23通过的孔；所述第一加热部和第二加热部分别设置有加热电阻丝，所述第一加热部和第二加热部外壁均设置有保温层。所述第一加热部311和第二加热部312上分别设置有用于开合的把手。

所述加热罩的加热温度为25~1000℃，所述压片组件的成型压强为5~60Mpa。

所述一种粉体材料的小批量烧结成型装置应用于金属基或陶瓷基电子功能材料以及陶瓷-聚合物复合材料的烧结成型。

具体步骤包括：

S1：将需要成型的粉体材料装入模具内，并将模具组装完成；

S2：将模具置于平台21上，将盖板22放置于所述模具上；然后由丝杆驱动件24控制丝杆23向下运动以压紧模具，具体的通过摇动手柄242使其带动与其连接的转盘241转动，驱动所述丝杆23向下运动，从而达到压紧模具的目的；

S3：压紧模具后，将加热罩31置于所述平台21上，闭合加热罩21，然后采用可拆卸的固定件将所述加热罩21固定于所述平台上；

S4：设定加热温度和成型压力，温度及压力达到设定值后，进行保温保压处理；

S5：保温保压处理结束后，先进行卸压，然后反方向旋转手柄242，驱动丝杆23向上运动，打开加热罩31进行降温；

S6：降温结束后，取下加热罩21，期间保持模具在平台21上不发生晃动，避免对成型材料产生破坏，最后将模具中的样品进行脱模处理即可得到压片样品。

所述成型压力由压力调节件25控制调节，具体操作方法为：拧紧放油阀252后，摇动加压摇杆251进行加压，直至压力表26显示达到设定的压力值，停止加压；保压结束后，向拧松所述放油阀252，进行卸压。

所述平台21的中心设置有定位机构，以确保模具能够准确的放置于其中心位置，保证粉体材料的受压力的均匀性，进一步保证了所述粉体材料成型后的厚度均匀以及晶粒尺寸的稳定；所述定位机构为与所述模具直径尺寸匹配的定位凹槽。

实施例2

本实施例为一种粉体材料小批量烧结成型装置在粉体材料中高温烧结成型中的应用。具体地，本实施例以BaTiO₃ 基X7R陶瓷的中高温烧结成型，对本发明进行进一步地详细说明。操作步骤如下：以商用100nm BaTiO₃基X7R陶瓷粉体为原料，利用本发明所述粉体材料小批量烧结成型装置，在600℃、120MPa下将其烧结成直径10mm、厚1mm的陶瓷片。对得到的陶瓷片样品进行性能测试，其性能如下：相对密度>97%，介电常数>3000，介电损耗低<1%，-55℃~125℃温度范围内电容变化<10%，电阻率>10¹³欧姆·厘米。由性能测试结果可得，利用本发明所述粉体材料小批量烧结成型装置制得陶瓷片样品具有介电常数高、介电损耗低、温度稳定性较好和电阻率高的优异性能。

实施例3

本实施例为一种粉体材料小批量烧结成型装置在粉体材料冷烧结成型中的应用。具体地，本实施例以Li₂Ca₂Mo₃O₁₂基微波介质陶瓷的冷烧结成型，对本发明进行进一步地详细说明。本实施例以99.5%纯度的氧化钼、碳酸锂和碳酸钙为原料，结合球磨、烘干、预烧后获得相应粉体，利用本发明所述粉体材料小批量烧结成型装置在300℃、150MPa下制成直径10mm、厚5mm的陶瓷片。对得到的陶瓷片进行性能测试，其性能如下 ：相对密度>98.5%，介电性能常数为8.2，Q×f>80000GHz、τf谐振频率温度系数为-80ppm/℃。制得的Li₂Ca₂Mo₃O₁₂基微波介质陶瓷片介电常数低于15；Q×f值较高，说明得到的陶瓷片的介电损耗小；谐振频率温度系数接近于零，说明温度稳定性好，所述陶瓷片可满足雷达、导弹遥控、卫星通讯和GPS天线等领域的使用要求。进一步说明了，本发明所述粉体材料小批量烧结成型装置可应用于容易分解或者含挥发性成分的粉体材料的成型工艺中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。