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微波在陶瓷以及非金属材料烧结中的应用

时间:2008-09-02 07:18:01  浏览:        

微波陶瓷定型干燥设备主要应用于蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷、特种陶瓷等的定型干燥。陶瓷的干燥是陶瓷生产工艺中非常重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺陷有很大部分是因干燥不当而引起的。陶瓷工业的干燥经历了自然干燥、室式烘房干燥,到现在的各种热源的连续式干燥、远红外干燥、太阳能干燥和微波干燥技术。干燥是一个技术相对简单,应用却十分广泛的工业过程,不但关系着陶瓷的产品质量及成品率,而且影响陶瓷企业的整体能耗,干燥过程的节能是关系到企业的大事。陶瓷的干燥速度快、节能、优质、无污染等是新世纪对干燥技术的基本要求。

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(T3>T1)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我们的要求。

通过生产厂家的实际应用,总结微波陶瓷干燥定型设备有如下优点:

1、产品干燥定型质量好,不开裂,泡沫孔径均匀。

2、易于控制,操作方便、灵活;由于微波输出功率可调,输送带速度可调,所以不同材质的产品都可以使用。

3、节省时间,产量高,能源消耗少;通过厂家实际生产,干燥时间是红外干燥的1/5,节省能源1/3。

4、生产强度小,省力、省工序,特别是易于和前后工序连成自动生产线,减少搬运次数;节省人力,劳动效率大大提高。

            5、环保清洁卫生,无污染,更不会产生“三废”问题。

  
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