電介質(zhì)陶瓷的微波燒成研究.pdf

1、微波燒成技術(shù)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,材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)致密化的方法,是快速制備高質(zhì)量的新材料和制備具有新的性能的傳統(tǒng)材料的重要技術(shù)手段。它具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短、能源利用率和加熱效率高、安全衛(wèi)生無污染等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文采用4個(gè)1.5kW的微波源疊加,通過諧振腔和保溫裝置的優(yōu)化,設(shè)計(jì)了一臺(tái)工業(yè)微波爐。當(dāng)輸入功率為1.5kW微波能量時(shí),爐腔內(nèi)的功率密度為30kW/

2、m3,輸入最大功率6kW時(shí),爐腔內(nèi)的功率密度已經(jīng)達(dá)到120kW/m3。該設(shè)備有待改進(jìn)的地方在于:微波源功率只能四級(jí)可調(diào),難以精確控制升溫速度,只適用于對升溫速度要求不太嚴(yán)格的材料,如粉體材料的合成等。
　　 采用自行設(shè)計(jì)的工業(yè)微波爐合成了K0.5Na0.5NbO3(簡稱KNN)系無鉛壓電陶瓷粉體。設(shè)計(jì)了合理的保溫裝置和微波合成工藝升溫曲線,考察了不同微波合成溫度對KNN粉體性能和微觀形貌的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):傳統(tǒng)電熱法的固相合成溫度

3、需要800℃以上,而微波法的固相合成溫度在600℃保溫5min,就可得到處于準(zhǔn)同型相界(MPB)的粉體,至少降低了200℃的合成溫度,且總體合成時(shí)間不到電熱合成的1/20。微波合成法所得到的粉體形狀規(guī)則、大小均勻、團(tuán)聚較少,具有更好的燒結(jié)性能,是一種具有很好應(yīng)用前景的材料合成方法。
　　 分別采用電熱和微波燒結(jié)法制備了(Zr0.8Sn0.2)TiO4(ZST)微波介質(zhì)陶瓷,研究了不同方法中燒結(jié)工藝制度對介質(zhì)陶瓷材料密度、微觀結(jié)構(gòu)