微波燒結設備

所謂微波燒結或微波燃燒合成是指用微波輻照來代替傳統的熱源。 換句話說，微波燒結過程中燒結波的傳播要比傳統加熱方式均勻得多。 微波燃燒合成或微波燒結是一個可以控制的過程。

微波燒結技術
微波高溫燒結設備 微波燒結設備主要用於燒結各種高品質陶瓷、鈷酸鋰、氮化矽、碳化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧化鋯、氫氧化鎂、鋁、鋅、高嶺土、硫酸鈷/草酸鈷、五氧化二釩、磷石膏/硫石膏等；燒結電子陶瓷器件：PZT壓電陶瓷、壓敏電阻等。 所謂微波燒結或微波燃燒合成是指用微波輻照來代替傳統的熱源。均勻混合的物料或預先壓製成型的料坯通過自身對微波能量的吸收（或耗散）達到一定的高溫，從而引發燃燒合成反應或完成燒結過程。由於它與傳統技術相比較，屬於兩種截然不同的加熱方式。因此，微波燒結有著自身的特點。微波介質加熱原理，化學原料一旦放入微波電場中，其中的極性分子和非極性分子就引起極化，變成偶分子。按照電場方向定向，由於該電場屬於交變電場，所以偶極子便隨著電場變化而引起旋轉和震動，例如頻率為2450MHZ，以每秒24億5千萬次的旋轉和震動，產生了類似於分子之間相互摩擦的效應，從而吸收電場的能量而發熱，物體本身成為發熱體。當用傳統方式加熱時，點火引燃總是從樣品表面開始，燃燒從表面向樣品內部傳播最終完成燒結反應。而採用微波輻射時，情況就不同了。由於微波有較強的穿透能力，它能深入到樣品內部，首先使樣品中心溫度迅速升高達到著火點並引發燃燒合成。燒結波沿徑向從裡向外傳播，這就能使整個樣品幾乎是均勻地被加熱，最終完成燒結反應。微波點火引燃在樣品中產生的溫度梯度（dT/dt）傳統點火方式小得多。換句話說，微波燒結過程中燒結波的傳播要比傳統加熱方式均勻得多。將金屬利用微波輻射加熱到1300-2000℃高溫燒結成陶瓷。 實驗表明，當樣品的壓緊密度高時，傳統加熱方式引發的燃燒波的傳播速率大大減小，甚至因“自熄”而不能自然。但是，若採用微波輻照，由於溫度的升高是反應物質本身吸收（或擴散）微波能量的結果，只要微波源不斷地給予能量，樣品溫度將很快達到著火溫度（T1）。反應一旦引發，放出的熱量又促使樣品溫度進一步升高達到燃燒溫度（T2），樣品吸收微波輻射的能力也同時增加，這就保證了反應能夠保持在一個足夠高的溫度（T3＞T1）下進行，直到反應完全。微波燃燒合成或微波燒結是一個可以控制的過程。這就是說，我們可以根據對產品性質的要求，通過對一系列參數的調整，人為地控制燃燒波的傳播。這是微波燃燒合成較之於傳統技術的一個顯著的優點。微波功率的調節，可以是直接採用可調功率的微波源來控制樣品對微波能量的吸收（或耗散）。
用微波燒結技術和常規無壓燒結技術燒結了 Si_3N_4陶瓷。用 XRD,TEM 等方法研究了不同技術燒結的 Si_3N_4樣品的組成和顯微結構;用三點彎曲和壓痕法分別測量了兩類樣品的抗彎強度和斷裂軔性。結果表明,N_2氣壓的引入可有效地控制微波燒結過程中 Si_3N_4的分解,微波燒結可大幅度降低 Si_3N_4的緻密化溫度,提高相轉變速度,縮短燒結時間,其力學性能也明顯地提高。