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微波高温技术的关键是微波加热,其原理是物质在微波作用下发生电子极化、原子极化、界面极化、偶极转向极化等方式,将微波的电磁能转化为热能。
1.可显著降低焙烧温度,最大幅度可达500。C;
2.大幅降低能耗,节能高达7O 一9O %;
3.缩短焙烧时间,可达5O% 以上;
4.显著提高组织致密度、细化晶粒、改善材料性能。
5.工艺精确可控。产品一致性好,品质稳定。
应用领域1 陶瓷材料:
采用微波高温炉烧结各种白瓷、炻瓷、薄胎瓷、骨灰瓷,比传统燃气烧结炉或燃油烧结炉降低一半以上的烧成成本,提高产品合格率。
利用微波高温炉烧结大红瓷器、青花瓷器,可大幅度提高成品率,缩短烧成时间,节约能耗。
微波高温炉可烧结各种氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料及复相陶瓷材料,可大幅度减少烧成时间,降低烧成温度,减小制品变形,提高成品率,节省能耗,降低生产成本。2.人造金刚石,氧化锆,氧化铝,LED荧光粉,分子筛催化剂高温焙烧等,已有工业化生产设备应用。3.粉末冶金材料:
硬质合金:微波高温炉烧结硬质合金刀具已经实现大规模工业化生产。由于快速烧结,碳化物晶粒细小,产品性能可以得到大幅度提高。
微波高温炉烧结各种钨合金;
微波高温炉烧结各种铁基、铜基粉末冶金零件
4. 磁性材料:
微波高温炉烧结镍锌软磁铁氧体材料;微波高温炉烧结不同牌号锰锌软磁铁氧体材料的频率特性曲线,与传统烧结炉烧结相比,同样配比情况下,获得更好的高频特性。
微波烧结旋磁铁氧体材料;微波高温炉烧结的旋磁铁氧体材料在配方不改变的条件下具有更低的损耗,更优的性能。
5.微波合成氮化钒和各种氮化铁合金材料:
利用微波高温合成技术还可以大规模生产氮化硅铁、氮化锰铁、氮化铬铁等特种氮化铁合金,不仅大幅度降低单位能耗,还可以提高产品性能指标。
6.微波高温合成各种陶瓷粉体材料:
利用微波高温合成技术可以合成出各种高性能的氧化物陶瓷粉体材料、氮化物陶瓷粉体材料碳化物陶瓷粉体材料及硼化物粉体。包括:钴酸锂,磷酸亚铁锂,氮化铝,氮氧化铝,赛隆,氮化钛,氮化钒,氮化硅,碳化硅,碳化钛,碳化钒,碳化铌,碳化锆,硼化钛等。利用微波高温煅烧还可以合成多种复相功能陶瓷粉体原料和稀土材料原料,如钛酸锶钡、锆钛酸铅、钡铁氧体、钇钡铜氧、长余辉稀土发光材料等。
利用微波等离子超音速粉体合成技术还可以制备超细、纳米级无机非金属粉体材料。
7.微波高温合成各种陶瓷色料,釉料:
利用高温微波合成工艺还可以合成各种无机非金属陶瓷色料和釉料:锆基色料:锆矾蓝色料、锆矾**料、锆铁红色料;
包裹色料:Cd(**S1-x)-ZrSiO4包裹色料
尖晶石色料:锌-铬-铁系、锌-铅-铬-铁系、钴-铬-铁系
锡基色料:铬锡红色料、锡钒料
并非所有的材料都能被微波加热,根据物质与微波的作用特性,可将物质分为三大类:(1)透明型,主要是低损耗绝缘体,如大多数高分子材料及部分非金属材料,可使微波部分反射及部分穿透,很少吸收微波,这类材料可以长期处于微波场中,发热量极小,常用作加热腔体内的透波材料,如四氟乙烯等可用于微波真空腔体的透波隔板。(2)全反射型,主要是导电性能良好的金属材料,这些材料对微波的反射系数接近于1,仅极少量的入射微波能透入,可用作微波加热设备中的波导、微波腔体、搅拌器等;(3)吸收型,主要是一些介于金属与绝缘体之间的电介质材料,包括纺织纤维材料、纸张、木材、碳化硅、氧化锆、荧光粉、陶瓷、水、石蜡等,微波烧结技术的应用对象主要是陶瓷材料和金属粉末材料。微波烧结技术的特点微波加热具有整体性、瞬时性、选择性、环境友好性、安全性及高效节能等特点。微波作为一种清洁能源,用于微波烧结,已成了材料界的一个研究热点,并引发了烧结技术领域中的一场革命。
磁光玻璃专用高温炉设计
磁光玻璃专用高温炉是一种新型实验室高温炉,分为上下两部分,上部熔化搅拌,自动浇注,下部退火,整个过程处于高温环境,且相对隔绝了空气污染,提高了磁光玻璃熔化成型的质量,有效消除磁光玻璃中的气泡,条纹等缺陷,有利于提高磁光玻璃的Verdet常数和增大磁光玻璃的尺寸。
试验高温炉操作规程
试验高温炉操作规程 1)控制器应避免震动,放置时与电炉不易太近,防止过热而使电器元件不 能正常工作,保证安全操作,电炉与控制器外壳须可靠接地。 2)将热电偶插入炉膛中央,孔于热电偶之间空隙用石棉绳添紧,联接热电 偶于控制器,注意正负极不要接反。 3)当电炉第一次使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉,烘炉时间 从室温到 200℃两小时, 200℃至 600℃两小时。使用时炉温不得超过额定温度, 以免烧毁电热元件,并禁止向炉膛内灌注各种液体及溶解的金属。 4)将被加热物品连同容器一起放进炉膛内,关好炉门。打开电源开关,打 开温度设置键,加热开始。当温度达到设置温度时,保温灯亮。加热完毕后,关 闭电源,打开炉门,带上手套并用长钳锅钳将被加热物夹出, 放入干燥器中冷却。 混凝土抗渗仪操作规程 1)将注水咀的螺帽拧下, 同时打开 1—6号六个试模的截门, 用漏斗把蓄水 罐灌满水。 2)用水充满试
箱式高温炉又名马弗炉。适用于电力、煤炭、造纸、石化、水泥、农牧、医药科研、教学等行业和部门。
1、马弗炉采用新型保温材料。体积小、重量轻、保温效果好、升温速度快。
2、面板采用不锈钢制作。造型美观、工艺考究。
3、操作简单、维修方便、炉后配有可控烟囱。适用于煤炭、焦化产品、化工原料的化学分析。
高温炉电脑控制部分融合了国内外其它程控器的优点,具有冷端自动补偿、自动校正、自编程功能、模糊控制,采用更新型的CPU,“以软代硬”减少易引起故障的硬件。高温炉体1300℃以上采用PMF节能材料,是当今国际上最新型超轻质耐高温材料。彻底解决了重质耐火材料笨重、隔热耐温效果差的难题。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。例如:对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。
从电子学和物理学观点来看,微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点:
穿透性
微波比其它用于辐射加热的电磁波,如红外线、远红外线等波长更长,因此具有更好的穿透性。微波透入介质时,由于微波能与介质发生一定的相互作用,以微波频率2450兆赫兹,使介质的分子每秒产生24亿五千万次的振动,介质的分子间互相产生摩擦,引起的介质温度的升高,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间,且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时,物料内外加热均匀一致。
选择性加热
物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同,产生的热效果也不同。水分子属极性分子,介电常数较大,其介质损耗因数也很大,对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小,其对微波的吸收能力比水小得多。因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加热效果影响很大。
热惯性小
微波对介质材料是瞬时加热升温,升温速度快。另一方面,微波的输出功率随时可调,介质温升可无惰性的随之改变,不存在“余热”现象,极有利于自动控制和连续化生产的需要。
似光性
微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多,或在同一量级上。使得微波的特点与几何光学相似,即所谓的似光性。因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减小;使系统更加紧凑;可以制成体积小,波束窄方向性很强,增益很高的天线系统,接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体方位和距离,分析目标特征。
由于微波波长与物体(实验室中无线设备)的尺寸有相同的量级,使得微波的特点又与较长的波相似,即所谓的似长波性。例如微波波导类似于无线电中的接收器;喇叭天线和缝隙天线类似于无线电中的发射器;微波谐振腔类似于无线电共振腔。
非电离性
微波的量子能量还不够大,不足与改变物质分子的内部结构或破坏分子之间的键(部分物质除外:如微波可对废弃橡胶进行再生,就是通过微波改变废弃橡胶的分子键)。再有物理学之道,分子原子核在外加电磁场的周期力作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围,因而微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段。另一方面,利用这一特性,还可以制作许多微波器件。
信息性
由于微波频率很高,所以在不大的相对带宽下,其可用的频带很宽,可达数百甚至上千兆赫兹。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量大,所以现代多路通信系统,包括卫星通信系统,几乎无例外都是工作在微波波段。另外,微波信号还可以提供相位信息,极化信息,多普勒频率信息。这在目标检测,遥感目标特征分析等应用中十分重要。