论文部分内容阅读
微波加热是通过微波渗透到材料内部并使其产生体积升温的一种加热方法。因而微波加热具有升温迅速,温度场分布均匀等特点。微波加热应用于陶瓷烧结时,与使用电炉、燃气炉及燃油炉的常规烧结方法相比,其烧结时间大大缩短,能耗可降低70~90%,并且在陶瓷性能方面微波烧结也优于常规烧结。本文较为系统地探讨了微波烧结的特点并针对陶瓷微波烧结技术中目前存在的问题提出了相应的改进方案。针对国内外同类微波烧结炉产品的欠缺之处,作者自行设计制造了一台功率为2.7KW,频率为2.45GHz,加热腔有效尺寸为500×500×500(mm),腔内场型为多模式场或互补场的微波烧结炉。通过对微波发生器及保温结构的优化设计,不但达到了很好的烧结效果,扩大了使用范围,而且使制造成本得到了降低。该烧结炉可以完成气氛烧结,其最高烧结温度可达到1700℃,而且还有继续升温的能力。同时文章中还给出了一些有关小型微波烧结炉的设计准则,也为省能、高效、便捷的大型工业用微波高温烧结设备的设计开发打下了基础。该加热炉不但可以完成高介电损耗陶瓷材料SiC的微波烧结,并且成功地利用混合加热技术进行了低介电损耗陶瓷材料Al2O3的微波烧结。通过对Al2O3材料的常规烧结及微波烧结试验,可以发现,与常规烧结相比,微波烧结在工艺及能耗方面都存在明显的优势,而且其烧结的陶瓷材料在物理性能及微观结构等方面也都得到了提高。混合加热是进行低介电损耗陶瓷材料微波烧结的一种十分有效的方法,即使用预加热体作为发热元件对被烧结材料进行升温,预加热体的升温性能直接影响被烧结材料的升温速度。我们发现,SiC作为最常使用的预加热体材料,随着使用次数的增多,其在微波场下的升温特性发生了变化,从而影响了被烧结材料在低温段的加热效果。本文对SiC在微波场下的加热特性进行了研究,对其升温特性随使用次数发生变化的原因进行了分析。