供应微波高温烧结窑 高温烧结炉 烧结设备

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 微波陶瓷烧结设备

    微波陶瓷烧结设备主要用于烧结各种高品质陶瓷、工业陶瓷、工艺陶瓷、75瓷95瓷、特种陶瓷、精细陶瓷；烧结电子陶瓷器件：PZT压电陶瓷、压敏电阻等。

    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最终完成烧结反应。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，最终完成烧结反应。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。最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

    陶瓷材料与制品最终烧制成功，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。精细陶瓷使用最广泛的是电加热炉。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。