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微波烧结氧化锆刀具
 
适用于化工材料在400~1800℃范围的固化、烧结、定型、煅烧。微波烧结设备主要应用于烧结各种高品质的陶瓷、氮化硅、碳化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆等;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,变成偶极子。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)比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。将金属钽利用微波辐照加热到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"而不能点燃。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,只要微波源不断地供给予能量,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(T3T1)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要求。
     
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