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常見微波燒結方法簡介

微波燒結可分為微波加熱燒結、微波等離子燒結和微波一等離子分步燒結!
根據微波能的利用形式,微波燒結可分為微波加熱燒結、微波等離子燒結和微波一等離子分步燒結等。
    (l)微波加熱燒結微波加熱燒結,即采用微波直接對樣品進行加熱。如上所述,該加熱方式較之常規(guī)加熱方式,可實現試樣的快速燒結,并有效抑制晶粒異常長大,提高材料黟微結構的均勻性。由于在實際加熱過程中,樣品表面有輻射散熱,且溫度越島,熱損失越大,如果沒有合適的保溫裝置,則加熱體內外溫差極大,可能導致樣i鍺燒結得不均勻,甚至嚴重開裂,所以要合理設計保溫層,盡量減少熱量損失,改善加熱均勻性。
    (2)微波等離子燒結微波等離子燒結是通過微波電離氣體形成等離子體,然后等離子體加熱生坯得到致密的陶瓷燒結體。由于快速加熱,減小了表面擴散(主要發(fā)生在傳笙燒結的低溫階段)引起的晶粒粗化.為晶界擴散和體積擴散提供了較強的驅動力和較短的擴散途徑,從而導致陶瓷顯微結構的細化,促進坯體的快速致密。微波等離子燒結升溫快,致密化迅速,燒結體性能良好,但是部分燒結機理目前尚不清楚,有待進一步深入研究。
    (3)微波一等離子分步燒結  微波加熱燒結受材料對微波吸收能力的強烈影響,只有達到某一臨界溫度后吸收能力才明顯增加。微波等離子燒結不受介質電性能的影響,但大量等離子氣體在常溫常壓下難以激勵,負壓等離子體又極易在高溫下導致樣品的大量揮發(fā),同樣有很大不足。微波一等離子分步燒結結合兩者優(yōu)點,首先直接用微波的能量把氧化鋁陶瓷生坯加熱到特定溫度,然后利用微波的能量將氣體激勵成等離子體,等離子體繼續(xù)加熱陶瓷坯體到燒結溫度,形成致密、均勻的燒結體。因此,原則上適宜于燒結各種陶瓷。
    微波燒結作為一種新型的燒結方法,能快速達到常規(guī)燒結難以達到的高溫,在節(jié)能、降低成本方面有巨大的潛力。但由于微波燒結過程本身的復雜性,許多技術上的問題有待解決和完善,材料介質特性數據的缺乏和設備的缺乏更是微波燒結技術發(fā)展的兩大障礙。所以,微波燒結直到現在還沒有實現工業(yè)化。


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本文“常見微波燒結方法簡介”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2020-04-23 15:47:38
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