實驗室高溫爐 微波
微波場在2個相互接觸的介電球顆粒間的分布,發(fā)現(xiàn)在燒結(jié)頸形成區(qū)域,電場被聚焦,頸區(qū)域內(nèi)電場強度大約是所加外場的10倍,而頸區(qū)空隙中的場強則是外場的約30倍。并且,在外場與兩顆粒中心連線間0°~80°的夾角范圍內(nèi),都發(fā)現(xiàn)電場沿平行于連線方向極化,從而促使傳質(zhì)過程以極快的速度進行。另外,燒結(jié)頸區(qū)受高度聚焦的電場的作用還可能使局部區(qū)域電離,進一步加速傳質(zhì)過程。這種電離對共價化合物中產(chǎn)生加速傳質(zhì)尤為重要。上述研究結(jié)果表明,局部區(qū)域電離引起的加速度傳質(zhì)過程是微波促進燒結(jié)的根本原因
1、微波與材料直接耦合,導(dǎo)致整體加熱
由于微波的體積加熱,得以實現(xiàn)材料中大區(qū)域的零梯度均勻加熱,使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少,從而減少開裂、變形傾向。同時由于微波能被材料直接吸收而 轉(zhuǎn)化為熱能,所以,能量利用率*,比常規(guī)燒結(jié)節(jié)能80%左右。
2、 微波燒結(jié)升溫速度快,燒結(jié)時間短
某些材料在溫度高于臨界溫度后,其損耗因子迅速增大,導(dǎo)致升溫極快。另外,微波的存在降低了活化能,加快了材料的燒結(jié)進程,縮短了燒結(jié)時間。短時間燒結(jié)晶粒不易長大,易得到均勻的細晶粒顯微結(jié)構(gòu),內(nèi)部孔隙少,空隙形狀比傳統(tǒng)燒結(jié)的圓,因而具有更好的延展性和韌性。同時,燒結(jié)溫度亦有不同程度的降低。
3、微波可對物相進行選擇性加熱,
由于不同的材料、不同的物相對微波的吸收存在差異,因此,可以通過選擇性和加熱或選擇性化學(xué)反應(yīng)獲得新材料和新結(jié)構(gòu)。還可以通過添加吸波物相來控制加熱區(qū)域,也可利用強吸收材料來預(yù)熱微波透明材料,利用混合加熱燒結(jié)低損耗材料。此外,微波燒結(jié)易于控制、安全、無污染
實驗室高溫爐 微波