拓博供应微波高温烧结窑,高温烧结炉,微波烧结设备

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荞麦茶微波杀菌设备 - 定西机械设备制造厂
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所谓微波烧结或微波燃烧合成是指用微波辐照来代替传统的热源。均匀混合的物料或预先压制成型的料坯通过自身对微波能量的吸收(或耗散)达到一定的高温,从而引发燃烧合成反应或完成烧结过程。由于它与传统技术相比较,属于两种截然不同的加热方式。因此,微波烧结有着自身的特点。微波介质加热原理,化学原料一旦放入微波电场中,其中的极性分子和非极性分子就引起极化,变成偶分子。按照电场方向定向,由于该电场属于交变电场,所以偶极子便随着电场变化而引起旋转和震动,例如频率为2450MHZ,以每秒24亿5千万次的旋转和震动,产生了类似于分子之间相互摩擦的效应,从而吸收电场的能量而发热,物体本身成为发热体。当用传统方式加热时,点火引燃总是从样品表面开始,燃烧从表面向样品内部传播 终完成烧结反应。而采用微波辐射时,情况就不同了。由于微波有较强的穿透能力,它能深入到样品内部,首先使样品中心温度迅速升高达到着火点并引发燃烧合成。烧结波沿径向从里向外传播,这就能使整个样品几乎是均匀地被加热, 终完成烧结反应。微波点火引燃在样品中产生的温度梯度(dT/dt)传统点火方式小得多。换句话说,微波烧结过程中烧结波的传播要比传统加热方式均匀得多。将金属利用微波辐射加热到1300-2000℃高温烧结成陶瓷。 


实验表明,当样品的压紧密度高时,传统加热方式引发的燃烧波的传播速率大大减小,甚至因“自熄”而不能自然。但是,若采用微波辐照,由于温度的升高是反应物质本身吸收(或扩散)微波能量的结果,只要微波源不断地给予能量,样品温度将很快达到着火温度(T1)。反应一旦引发,放出的热量又促使样品温度进一步升高达到燃烧温度(T2),样品吸收微波辐射的能力也同时增加,这就保证了反应能够保持在一个足够高的温度(T3>T1)下进行,直到反应完全。微波燃烧合成或微波烧结是一个可以控制的过程。这就是说,我们可以根据对产品性质的要求,通过对一系列参数的调整,人为地控制燃烧波的传播。这是微波燃烧合成较之于传统技术的一个显著的优点。微波功率的调节,可以是直接采用可调功率的微波源来控制样品对微波能量的吸收(或耗散)。使产品性能更加符合我们的要求。

(一)烧结机理

将颗粒状陶瓷坯体置于高温炉中,使其致密化形成强固体材料的过程,即为烧结。烧结开始于坯料颗粒间空隙排除,使相应的相邻的粒子结合成紧密体。但烧结过程必须具备两个基本条件:

1)应该存在物质迁移的机理;
2)必须有一种能量(热能)促进和维持物质迁移。
现在精细陶瓷烧结的机理已出现了气相烧结、固相烧结、液相烧结及反应液体烧结等四种烧结模式。它们的材料结构机理与烧结驱动力方式各不相同。 主要的烧结机理是液相和固相烧结,尤其是传统陶瓷和大部分电子陶瓷的烧结依赖于液相形成、粘滞流动和溶解再沉淀过程,而对于高纯、高强结构陶瓷的烧结,则以固相烧结为主,它们是通过晶界扩散或点阵扩散来达到物质迁移的。


(二)精细陶瓷烧结使用的微波窑炉
 
陶瓷材料与制品 终烧制成功,可以在各种窑炉中烧成。可以是间歇式微波窑炉,也可以采用连续式微波窑炉。前者烧成为周期性,适合小批量或特殊烧成方法。后者用于大规模生产与相对低的烧成条件。精细陶瓷使用 广泛的是电加热炉。烧成温度与所需气氛确定窑炉方式的选择。许多高精尖的精细陶瓷制品需要采用超高温窑炉进行烧制。按照传统陶瓷烧成温度高低的划分。烧成温度在1100ºC以下为低温、1100ºC~1250ºC为中温,1250ºC~1450ºC为高温烧成,1450ºC以上为超高温烧成。如高纯氧化铝陶瓷、碳化硅及氮化硅陶瓷都需超高温烧结。目前国内精细陶瓷制品烧成使用的超高温窑炉,主要从日、美等国进口,目前日本某窑炉公司已能制造烧成温度达1800ºC、温差为0ºC的超高温窑炉。发展精细陶瓷产品,必须首先将超高温窑炉国产化,藉以降低设备投资,使产品尽快投产,意义很大。


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