微波高溫加熱系統(tǒng)及典型陶瓷的微波燒結.pdf

1、微波加熱是通過微波滲透到材料內部并使其產(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,溫度場分布均勻等特點.微波加熱應用于陶瓷燒結時,與使用電爐、燃氣爐及燃油爐的常規(guī)燒結方法相比,其燒結時間大大縮短,能耗可降低70~90％,并且在陶瓷性能方面微波燒結也優(yōu)于常規(guī)燒結.本文較為系統(tǒng)地探討了微波燒結的特點并針對陶瓷微波燒結技術中目前存在的問題提出了相應的改進方案.針對國內外同類微波燒結爐產(chǎn)品的欠缺之處,作者自行設計制造了一臺功率為2.7

2、KW,頻率為2.45GHz,加熱腔有效尺寸為500×500×500(mm),腔內場型為多模式場或互補場的微波燒結爐.通過對微波發(fā)生器及保溫結構的優(yōu)化設計,不但達到了很好的燒結效果,擴大了使用范圍,而且使制造成本得到了降低.該燒結爐可以完成氣氛燒結,其最高燒結溫度可達到1700℃,而且還有繼續(xù)升溫的能力.同時文章中還給出了一些有關小型微波燒結爐的設計準則,也為省能、高效、便捷的大型工業(yè)用微波高溫燒結設備的設計開發(fā)打下了基礎.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,并且成功地利用混合加熱技術進行了低介電損耗陶瓷材料Al<,2>O<,3>的微波燒結.通過對Al<,2>O<,3>材料的常規(guī)燒結及微波燒結試驗,可以發(fā)現(xiàn),與常規(guī)燒結相比,微波燒結在工藝及能耗方面都存在明顯的優(yōu)勢,而且其燒結的陶瓷材料在物理性能及微觀結構等方面也都得到了提高.混合加熱是進行低介電損耗陶瓷材料微波燒結的一種十分有效的方法,即使用預加熱體作為發(fā)熱元件對被燒結材料進行升溫,預加熱體的升溫性