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微波燒結(jié)是一種利用微波加熱來對材料進行燒結(jié)的方法。材料的微波燒結(jié)開始于20世紀(jì)6o年代中期,Tin．ga．W．R先提出了陶瓷材料的微波燒結(jié)；到2O世紀(jì)7O年代中期．法國的Badot和erteand開始對微波燒結(jié)技術(shù)進行系統(tǒng)研究。微波燒結(jié)以其特有的節(jié)能、省時的優(yōu)點，得到了發(fā)達國家政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的廣泛重視，我國也于1988年將其納入“863計劃”。在此期間．主要探索和研究了微波理論．微波燒結(jié)裝置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和材料燒結(jié)工藝，材料介電參數(shù)測試．材料與微波交互作用機制以及電磁場和溫度場計算機數(shù)值模擬等，燒結(jié)了許多不同類型的材料。而在國外．微波燒結(jié)也已進入產(chǎn)業(yè)化階段．其中美國已具有生產(chǎn)微波連續(xù)燒結(jié)設(shè)備的能力，其對象主要針對硬質(zhì)合金。因此，中國在燒結(jié)爐的應(yīng)用方面也正需要進一步努力以迎頭趕上這次技術(shù)革命。
微波燒結(jié)的工作原理：
     微波燒結(jié)是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料的在電磁場中的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實現(xiàn)致密化的方法。微波燒結(jié)原理與目前的常規(guī)燒結(jié)工藝有著本質(zhì)區(qū)別。由于材料可內(nèi)外均勻地整體吸收微波能并被加熱，使得處于微波場中的被燒結(jié)物內(nèi)部的熱梯度和熱流方向與常規(guī)燒結(jié)時完全不同。微波可以實現(xiàn)快速均勻加熱而不會引起試樣開裂或在試樣內(nèi)形成熱應(yīng)力，更重要的是快速燒結(jié)可使材料內(nèi)部形成均勻的細(xì)晶結(jié)構(gòu)和較高的致密性，從而改善材料性能。同時，由于材料內(nèi)部不同組分對微波的吸收程度不同，因此可實現(xiàn)有選擇性燒結(jié)，從而制備出具有新型微觀結(jié)構(gòu)和優(yōu)良性能的材料。
     而在微波燒結(jié)爐中采用微波發(fā)生器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱源，它與傳統(tǒng)技術(shù)相比較．屬于兩種截然不同的加熱方式。微波介質(zhì)進行加熱，化學(xué)原料一旦放入微波電場中．其中的較性分子和非較性分子就引起較化．變成偶分子。按照電場方向定向，由于該電場屬于交變電場，所以偶較子便隨著電場變化而引起旋轉(zhuǎn)和震動圜．例如頻率為2．45GHz，以每秒24億5千萬次的旋轉(zhuǎn)和震動．產(chǎn)生了類似于分子之間相互摩擦的效應(yīng)．從而吸收電場的能量而發(fā)熱．物體本身成為發(fā)熱體。當(dāng)用傳統(tǒng)方式加熱時．點火引燃總是從樣品表面開始．燃燒從表面向樣品內(nèi)部傳播終完成燒結(jié)反應(yīng)。而采用微波輻射時．情況就不同了。由于微波有較強的穿透能力，它能深入到樣品內(nèi)部．先使樣品中心溫度迅速升高達到著火點并引發(fā)燃燒合成。燒結(jié)波沿徑向從里向外傳播，這就能使整個樣品幾乎是均勻地被加熱，終完成燒結(jié)反應(yīng)。微波點火引燃在樣品中產(chǎn)生的溫度梯度(dT，dt)比傳統(tǒng)點火方式小得多。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。因此對于一些高質(zhì)量要求的燒結(jié)，如陶瓷．硅片等．微波燒結(jié)具有重要的研究價值和意義。
微波燒結(jié)設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用：
     微波燒結(jié)設(shè)備可用于燒結(jié)各種高品質(zhì)陶瓷、鈷酸鋰、氮化硅、碳化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧化鋯、氫氧化鎂、鋁、鋅、高嶺土、硫酸鈷，草酸鈷、五氧化二釩、磷石膏／石膏等；燒結(jié)電子陶瓷器件：PZT壓電陶瓷、壓敏電阻等。
     同時實驗還表明，當(dāng)試件的壓緊密度高時，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。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，樣品溫度將很快達到著火溫度。反應(yīng)一旦引發(fā)，放出的熱量又促使樣品溫度進一步升高達到燃燒溫度，樣品吸收微波輻射的能力也同時增加，這就保證了反應(yīng)能夠保持在一個足夠高的溫度下進行．直到反應(yīng)完全。微波燃燒合成或微波燒結(jié)是一個可以控制的過程。這就是說，我們可以根據(jù)對產(chǎn)品性質(zhì)的要求，通過對一系列參數(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)的一個顯著的優(yōu)點。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微波能量的吸收(或耗散)。
結(jié)論和展望：
     微波燒結(jié)技術(shù)的推廣應(yīng)用既有利于大幅度降低材料燒結(jié)成本．也會促進新型材料的工業(yè)化應(yīng)用。而且微波燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用范圍涉及硬質(zhì)合金、工程陶瓷、磁性材料、納米材料等．在21世紀(jì)有望發(fā)展成為規(guī)模巨大的新興產(chǎn)業(yè)�？梢酝茰y．隨著微波燒結(jié)設(shè)備的工業(yè)化推廣與發(fā)展，微波燒結(jié)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化高潮即將到來