微波燒結(jié)爐：微波燒結(jié)與常規(guī)加熱的區(qū)別（二）

分析了微波場在2個相互接觸的介電球顆粒間的分布，發(fā)現(xiàn)在燒結(jié)頸形成區(qū)域，電場被聚焦，頸區(qū)域內(nèi)電場強度大約是所加外場的10倍，而頸區(qū)空隙中的場強則是外場的約30倍。并且，在外場與兩顆粒中心連線間0°～80°的夾角范圍內(nèi)，都發(fā)現(xiàn)電場沿平行于連線方向極化，從而促使傳質(zhì)過程以極快的速度進行。另外，燒結(jié)頸區(qū)受高度聚焦的電場的作用還可能使局部區(qū)域電離，進一步加速傳質(zhì)過程。這種電離對共價化合物中產(chǎn)生加速傳質(zhì)尤為重要。上述研究結(jié)果表明，局部區(qū)域電離引起的加速度傳質(zhì)過程是微波促進燒結(jié)的根本原因。

2.1 微波與材料直接耦合，導致整體加熱

　　由于微波的體積加熱，得以實現(xiàn)材料中大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應力減少，從而減少開裂、變形傾向。同時由于微波能被材料直接吸收而 轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，比常規(guī)燒結(jié)節(jié)能80%左右。

2.2 微波燒結(jié)升溫速度快，燒結(jié)時間短

　　某些材料在溫度高于臨界溫度后，其損耗因子迅速增大，導致升溫極快。另外，微波的存在降低了活化能，加快了材料的燒結(jié)進程，縮短了燒結(jié)時間。短時間燒結(jié)晶粒不易長大，易得到均勻的細晶粒顯微結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔隙少，空隙形狀比傳統(tǒng)燒結(jié)的圓，因而具有更好的延展性和韌性。同時，燒結(jié)溫度亦有不同程度的降低。 　　2.3 微波可對物相進行選擇性加熱， 　　由于不同的材料、不同的物相對微波的吸收存在差異，因此，可以通過選擇性和加熱或選擇性化學反應獲得新材料和新結(jié)構(gòu)。還可以通過添加吸波物相來控制加熱區(qū)域，也可利用強吸收材料來預熱微波透明材料，利用混合加熱燒結(jié)低損耗材料。此外，微波燒結(jié)易于控制、安全、無污染。微波燒結(jié)研究進展及裝備

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