高温窑炉
高温窑炉
微波高温窑炉技术的核心在于微波加热,这种技术通过物质在微波作用下的电子极化、原子极化、界面极化、偶极转向极化等多种方式,将微波的电磁能量转化为热能
工作原理
并非所有材料都适用于微波加热,根据物质与微波的相互作用特征,可分为三类:(1)透明型,主要包括低损耗绝缘体,如大部分高分子材料和一些非金属材料,它们能够部分反射和穿透微波,极少吸收微波,因此可以在微波场中长时间保持低温状态,常作为加热腔体内透波材料使用,如四氟乙烯就广泛应用于微波真空腔体的透波隔板。(2)全反射型,主要由导电性能优异的金属材料构成,这些材料对微波反射系数接近于1,仅有微量的单射微波能够穿透,因此常用于微波加热设备中的波导、微波腔体、搅拌器等部件。(3)吸收型,这一类别包含介于金属与绝缘体之间的一些电介质材料,如纺织纤维材料、纸张、木材、碳化硅二氧化锆、荧光粉、陶瓷、水、石蜡等,其中微波烧结技术的主要应用对象是陶瓷材料和金属粉末材料。微波烧结技术具有整体性、瞬时性、选择性、环保性、安全性和高效节能等特点。微波作为一种清洁能源,在微波烧结领域的应用已成为材料科学的研究热点,并推动了烧结技术领域的变革。微波烧结技术的优势体现在:1. 显著降低焙烧温度,最高降幅可达500℃。2. 大幅降低能耗,节能效率达70%-90%。3. 缩短焙烧时间,最多可缩短50%以上。4. 提高组织致密度、细化晶粒、改善材料性能。
应用领域
陶瓷材料
微波高温窑炉在陶瓷材料烧结方面有着广泛应用。它可以烧结各种类型的陶瓷,如白瓷、炻瓷、薄胎瓷、骨灰瓷等,相较于传统的燃气或燃油烧结炉,能够显著降低烧成成本并提升产品合格率。对于大红瓷器、青花瓷器等特殊产品的烧结,微波高温窑炉能够大大提高成品率,缩短烧成时间,同时节约能源消耗。此外,它还能够烧结各种氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷以及复合陶瓷材料,有效减少烧成时间和温度,降低制品变形风险,提高成品率,节省能源,降低成本。
粉末冶金材料
在粉末冶金材料领域,微波高温窑炉也有着重要的应用。它能够烧结钨钢刀具,目前已实现大规模工业生产。由于烧结速度快,碳化物晶粒细小,产品性能得到了大幅提升。微波高温窑炉还能烧结各种钨合金、铁基、铜基粉末冶金零件,为相关行业提供了高效的烧结解决方案。
磁性材料
在磁性材料领域,微波高温窑炉主要用于烧结镍锌软磁铁氧体材料和不同牌号的锰锌软磁铁氧体材料。与传统烧结方法相比,微波烧结可以获得更好的高频特性。此外,微波高温窑炉还可烧结旋磁铁氧体材料,且在配方不变的情况下,表现出更低的损耗和更优秀的性能。
其他材料
微波高温窑炉的技术优势使其在其他材料领域的应用也颇具前景。例如,它能够合成氮化钒和各种氮化铁合金材料,不仅降低了单位能耗,还提高了产品性能指标。在陶瓷粉体材料合成方面,微波高温窑炉能够合成出一系列高性能的氧化物氮化物碳化物硼化物粉体材料,以及多种复相功能陶瓷粉体原料和稀土材料原料。此外,微波等离子超音速粉体合成技术还能够制备超细、纳米级别的无机化合物非金属粉体材料。在陶瓷色料和釉料合成方面,微波高温窑炉也能发挥重要作用,能够合成出多种无机非金属陶瓷色料和釉料,如锆基色料、包裹色料、尖晶石色料、锡基色料等。
目录
概述
工作原理
应用领域
陶瓷材料
粉末冶金材料
磁性材料
其他材料
参考资料