微波高溫?zé)Y(jié)輥道窯在日用瓷上的應(yīng)用

2021-08-10 16:50:54

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一、微波燒結(jié)設(shè)備目前廣泛應(yīng)用于燒結(jié)各種高品質(zhì)陶瓷（如高檔日用瓷）、精細(xì)陶瓷、電子陶瓷器件：PZT壓電陶瓷、壓敏電阻等。

所謂微波燒結(jié)或微波燃燒合成是指用微波輻射來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱源。均勻混合的物料或預(yù)先壓制成型的料坯通過自身對(duì)微波能量的吸收（或耗散）達(dá)到一定的高溫，從而引發(fā)燃燒合成反應(yīng)或完成燒結(jié)過程。由于它與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，屬于兩種截然不同的加熱方式。因此，微波燒結(jié)有著自身的特點(diǎn)。

1.微波介質(zhì)加熱原理：

化學(xué)原料一旦放入微波電場(chǎng)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(chǎng)方向定向，由于該電場(chǎng)屬于交變電場(chǎng)，所以偶極子便隨著電場(chǎng)變化而引起旋轉(zhuǎn)和震動(dòng)，例如頻率為2450MHZ，以每秒24億5千萬次的旋轉(zhuǎn)和震動(dòng)，產(chǎn)生了類似于分子之間相互摩擦的效應(yīng)，從而吸收電場(chǎng)的能量而發(fā)熱，物體本身成為發(fā)熱體。

2. 微波加熱和傳統(tǒng)加熱的區(qū)別

當(dāng)用傳統(tǒng)方式加熱時(shí)，點(diǎn)火引燃總是從樣品表面開始，燃燒從表面向樣品內(nèi)部傳播最終完成燒結(jié)反應(yīng)。而采用微波輻射時(shí)，情況就不同了。由于微波有較強(qiáng)的穿透能力，它能深入到樣品內(nèi)部，首先使樣品中心溫度迅速升高達(dá)到著火點(diǎn)并引發(fā)燃燒合成。燒結(jié)波沿徑向從里向外傳播，這就能使整個(gè)樣品幾乎是均勻地被加熱，最終完成燒結(jié)反應(yīng)。微波點(diǎn) 火引燃在樣品中產(chǎn)生的溫度梯度（dT/dt）比傳統(tǒng)點(diǎn)火方式小得多。換句話說，微波燒結(jié)過程中燒結(jié)波的傳播要比傳統(tǒng)加熱方式均勻得多。

實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)樣品的壓緊密度高時(shí)，傳統(tǒng)加熱方式引發(fā)的燃燒波的傳播速率大大減小，甚至因“自熄”而不能自燃（俗稱沒燒透）。但是，若采用微波輻照，由于溫度的升高是反應(yīng)物質(zhì)本身吸收（或擴(kuò)散）微波能量的結(jié)果，只要微波源不斷地給予能量，樣品溫度將很快達(dá)到著火溫度（T1）。反應(yīng)一旦引發(fā)，放出的熱量又促使樣品溫度進(jìn)一步升高達(dá)到燃燒溫度（T2），樣品吸收微波輻射的能力也同時(shí)增加，這就保證了反應(yīng)能夠保持在一個(gè)足夠高的溫度（T3＞T1）下進(jìn)行，直到反應(yīng)完全。

3. 微波燃燒合成或微波燒結(jié)是一個(gè)可以控制的過程

我們可以根據(jù)對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)的要求，通過對(duì)一系列參數(shù)的調(diào)整，人為地控制燃燒波的傳播。這是微波燃燒合成較之于傳統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。微波功率的調(diào)節(jié)，可以是直接采用可調(diào)功率的微波源來控制樣品對(duì)微波能量的吸收（或耗散）。使產(chǎn)品性能更加符合我們的要求。

二、微波高溫?zé)Y(jié)輥道窯在高檔日用瓷上的應(yīng)用

通過我公司與廣東潮州某公司在出口歐美高檔日用瓷上，使用微波高溫燒結(jié)輥道窯（素?zé)陀詿┑膶?shí)驗(yàn)與應(yīng)用，采用微波設(shè)備在高檔日用瓷上具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.產(chǎn)品品質(zhì)得到很大提高，主要表現(xiàn)在致密度加強(qiáng)、產(chǎn)品顏色逼真鮮艷、無變形。

2.產(chǎn)品燒成時(shí)間大大縮短，生產(chǎn)效率大幅度提高。

3.產(chǎn)品廢品率降低，產(chǎn)品合格率達(dá)98%左右。

4.可達(dá)到電腦控制、自動(dòng)化生產(chǎn)，減少人工成本。

5.綜合計(jì)算比傳統(tǒng)窯爐節(jié)能達(dá)40%以上。

三、微波高溫?zé)Y(jié)輥道窯圖片及燒成的產(chǎn)品圖片

微波加熱