2008.03
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专家论坛
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EXPERTS FORUM
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1 前言
烧结工艺是材料制备过程中的重要手段和工序,通过
烧结设备控制烧结温度与时间等参数以实现材料的最好特
性。然而传统烧结工艺必须经过长时间与高温,耗去高的
能量才能达到目的。随着科学技术的发展,近二十年来出
现了一种省时、节能、节省劳动、无污染的微波烧结工艺
技术,它正好适应了现代社会发展的要求。
微波烧结(microwave sintering)是一种利用微波高温
加热来对材料进行烧结的工艺技术。而微波则是频率在300
兆赫到300千兆赫的一种电磁波。处于微波场中的材料与微
波耦合,吸收微波能量,转化为热能。而其温度大于400 ℃
的微波加热即为微波高温加热技术。所以微波烧结就是利
用微波高温加热来达到烧结目的的新型工艺技术。它是快
速制备高质量的新材料和制备具有新的性能的传统材料的
重要技术手段,具有烧结温度低、烧结时间短、能源利用
率和加热效率高、安全卫生无污染等优点。
微波烧结技术的诞生和发展,已引起传统烧结概念的
突破,被材料界誉为“烧结技术的一场革命”。微波烧结
技术从根本上改变了材料烧结的工艺现状,它将成为创造
具有特殊性能材料的有效手段,具有巨大的发展潜力和应
用前景。
2 微波烧结的技术原理、特点与应用范围
2.1 原理
微波烧结是利用微波加热来对材料进行烧结的,它与
传统的加热方式不同。传统的加热是依靠发热体将热能通过
对流、传导或辐射方式传递至被加热物而使其达到某一温
度,热量从外向内传递,烧结时间长,也很难得到细晶。图
1示出了二者的异同。所以微波烧结则是利用微波具有的特
殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量,材料的介质
损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。
2.2 微波烧结的技术特点、应用领域
2.2.1 微波与材料直接耦合,导致整体加热
由于微波的体积加热,得以实现材料中大区域的零梯
度均匀加热,使材料内部热应力减少,从而减少开裂、变
一种节能、高效的新型材料工艺
——微波烧结技术
A New Materials Technology of Economize Energy and High Effect
—— Microwave Sintering Technique
中国西南应用磁学研究所 余声明 (四川绵阳105信箱 621000)
摘 要:
简述了微波烧结技术的基本原理、特点、发展与应用,表明它在节约能源与高效率上是对材料烧结工艺技术的
一场革命
关键词:
微波烧结 技术 发展 应用
中图分类号:TM21 文献标识码:A 文章编号:1606-7517(2008)03-4-109