微波高溫加熱系統(tǒng)及典型陶瓷的微波燒結(jié).pdf

1、微波加熱是通過(guò)微波滲透到材料內(nèi)部并使其產(chǎn)生體積升溫的一種加熱方法.因而微波加熱具有升溫迅速,溫度場(chǎng)分布均勻等特點(diǎn).微波加熱應(yīng)用于陶瓷燒結(jié)時(shí),與使用電爐、燃?xì)鉅t及燃油爐的常規(guī)燒結(jié)方法相比,其燒結(jié)時(shí)間大大縮短,能耗可降低70~90％,并且在陶瓷性能方面微波燒結(jié)也優(yōu)于常規(guī)燒結(jié).本文較為系統(tǒng)地探討了微波燒結(jié)的特點(diǎn)并針對(duì)陶瓷微波燒結(jié)技術(shù)中目前存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案.針對(duì)國(guó)內(nèi)外同類(lèi)微波燒結(jié)爐產(chǎn)品的欠缺之處,作者自行設(shè)計(jì)制造了一臺(tái)功率為2.7

2、KW,頻率為2.45GHz,加熱腔有效尺寸為500×500×500(mm),腔內(nèi)場(chǎng)型為多模式場(chǎng)或互補(bǔ)場(chǎng)的微波燒結(jié)爐.通過(guò)對(duì)微波發(fā)生器及保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),不但達(dá)到了很好的燒結(jié)效果,擴(kuò)大了使用范圍,而且使制造成本得到了降低.該燒結(jié)爐可以完成氣氛燒結(jié),其最高燒結(jié)溫度可達(dá)到1700℃,而且還有繼續(xù)升溫的能力.同時(shí)文章中還給出了一些有關(guān)小型微波燒結(jié)爐的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,也為省能、高效、便捷的大型工業(yè)用微波高溫?zé)Y(jié)設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)打下了基礎(chǔ).該加熱爐不但可

3、以完成高介電損耗陶瓷材料SiC的微波燒結(jié),并且成功地利用混合加熱技術(shù)進(jìn)行了低介電損耗陶瓷材料Al<,2>O<,3>的微波燒結(jié).通過(guò)對(duì)Al<,2>O<,3>材料的常規(guī)燒結(jié)及微波燒結(jié)試驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn),與常規(guī)燒結(jié)相比,微波燒結(jié)在工藝及能耗方面都存在明顯的優(yōu)勢(shì),而且其燒結(jié)的陶瓷材料在物理性能及微觀結(jié)構(gòu)等方面也都得到了提高.混合加熱是進(jìn)行低介電損耗陶瓷材料微波燒結(jié)的一種十分有效的方法,即使用預(yù)加熱體作為發(fā)熱元件對(duì)被燒結(jié)材料進(jìn)行升溫,預(yù)加熱體的升溫性