Diseño de horno de sinterización por microondas.

El horno de calentamiento por microondas se compone principalmente de un sistema de monitoreo, un sistema de control, una caja de aislamiento, un generador de microondas, una caja de calentamiento y un tanque de almacenamiento de gas.La caja calefactora está hecha de una placa de espejo de acero inoxidable.El agua de refrigeración puede fluir en el sándwich entre dos capas de placa de acero inoxidable para lograr el enfriamiento de la caja calefactora.

1. Principio de sinterización de materiales cerámicos por microondas.

La reacción de los materiales a las microondas se puede dividir en cuatro situaciones: reflexión de microondas, transmisión de microondas;absorción de microondas;Absorción parcial de microondas.La mayoría de los metales entran en la primera categoría, mientras que todos los materiales de vidrio y cerámica entran en las tres últimas categorías.Cuando un cuerpo cerámico se coloca en un campo de microondas, la potencia absorbida se puede expresar mediante la siguiente ecuación:

P = (2π fε) (E2/ 2) tan δ，Cuando el microondas penetra en el material, su intensidad disminuye con la profundidad de penetración.La distancia desde la superficie del material hasta la atenuación de 1/e de energía de microondas se define como la profundidad de penetración Dp de las microondas:

3λ 0

DP = π tan δ (ε r/ε 0) 1/ 2

8. 686

Donde, P es la potencia de microondas absorbida por el cuerpo cerámico;F es la frecuencia;ε es la constante dieléctrica compuesta;λ 0 es la longitud de onda de las microondas en el vacío;E es la intensidad del campo eléctrico;tan δ es la tangente de pérdida de las cerámicas dieléctricas;La tangente de pérdida (la relación entre el factor de pérdida y la constante dieléctrica) se utiliza generalmente para expresar la capacidad de acoplamiento del material al microondas. Cuanto mayor sea el valor de la tangente de pérdida, más fuerte será la capacidad de acoplamiento entre el material y el microondas.

2. Diseño de horno de calentamiento por microondas de alta temperatura.

El horno de calentamiento por microondas se compone principalmente de un sistema de monitoreo, un sistema de control, una caja de aislamiento, un generador de microondas, una caja de calentamiento y un tanque de almacenamiento de gas.La caja calefactora está hecha de una placa de espejo de acero inoxidable.El agua de refrigeración puede fluir en el sándwich entre dos capas de placa de acero inoxidable para lograr el enfriamiento de la caja calefactora.El sensor de temperatura que utilizamos es el termómetro infrarrojo RAYR3I1MSCL2U de la empresa estadounidense Leitai.El sistema de control puede realizar control manual y control automático.Para evitar que la puerta del horno de microondas se cierre después de calentar el horno de microondas desde la puerta del horno y se escapen los espacios entre la cavidad, además de calentar la puerta del horno durante el procesamiento y la fabricación para garantizar una alta precisión dimensional y de ensamblaje, en La puerta del horno de microondas está instalada alrededor de la estructura de la ranura del estrangulador, esta estructura puede reducir eficazmente las fugas de microondas.La selección, el diseño de campo y el aislamiento del generador de microondas son los factores clave en lahorno de sinterizacióndiseño.

3. Selección del generador de microondas.

Mag netron, Klystron y Gyrotron generalmente se seleccionan en dispositivos de calentamiento por microondas.Como “corazón” del equipo de sinterización por microondas, su elección afectará directamente el rendimiento y el costo de todo el equipo.La frecuencia comúnmente utilizada en dispositivos de sinterización por microondas es:

915 MHz, 2,45 GHz, 6 GHz, 28 GHz y 60 GHz, etc. Generalmente, el magnetrón se puede seleccionar como generador de microondas para frecuencias más bajas, como 915 MHz y 2,45 GHz, se pueden seleccionar 6 GHz como tubo regulador de velocidad y frecuencias más altas. Como bobina magnética se pueden seleccionar 28 GHz y 60 GHz.

A medida que aumentan la frecuencia y la potencia de varios generadores de microondas, su relación de precio ($/vatio) aumentará significativamente.Si se necesita un generador de microondas de alta potencia en el diseño, se recomienda utilizar la misma frecuencia y un generador de baja potencia para obtener por superposición de potencia.

4.Diseño de estructura de aislamiento.

La estructura de aislamiento más comúnmente utilizada en los hornos de sinterización por microondas es la de tipo polvo enterrado y la de tipo caja.La estructura de aislamiento de polvo enterrado tiene las ventajas de un buen efecto de aislamiento.Sin embargo, cuando las muestras se sinterizan a una temperatura más alta, es fácil que se produzca la adhesión entre las muestras y el polvo enterrado.Una vez sinterizadas las muestras, se producirá contacto directo.Pero esta estructura no es tan buena como la estructura aislante de polvo enterrada.Combinando las características de dos estructuras aislantes, diseñamos una estructura aislante tipo caja.