一種工業(yè)雙頻微波燒結(jié)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新型工業(yè)燒結(jié)制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)雙頻微波燒結(jié)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)90年代開始，微波燒結(jié)工藝因其突出的優(yōu)勢在材料制備領(lǐng)域成為國內(nèi)外研究的熱點，人們利用微波燒結(jié)結(jié)合不同工藝成功制備了各種氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及復(fù)合陶瓷等材料。當(dāng)前，隨著人們對納米材料的研究和重視，該技術(shù)在制備納米陶瓷方面的應(yīng)用也在逐步深入，被譽為“21世紀(jì)新一代燒結(jié)技術(shù)”。
[0003]現(xiàn)階段，已有部分微波設(shè)備應(yīng)用于工業(yè)上粉料干燥，結(jié)構(gòu)塊體的燒結(jié)制備，但是現(xiàn)有微波燒結(jié)設(shè)備存在較多問題:現(xiàn)有微波設(shè)備主要提供單頻段微波源，可與之匹配加熱的材料的選擇范圍小，限制了微波在更廣泛工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用;現(xiàn)有微波設(shè)備設(shè)計上的缺陷，對物料不能進(jìn)行均勻加熱，導(dǎo)致出現(xiàn)產(chǎn)品的過燒或者欠燒，熱應(yīng)力增大導(dǎo)致的開裂等現(xiàn)象;現(xiàn)有微波設(shè)備穩(wěn)定性差，不能實現(xiàn)產(chǎn)品的工業(yè)化量產(chǎn)要求。針對以上問題，如何改進(jìn)微波設(shè)備，成為亟需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種可根據(jù)物料特性進(jìn)行不同單微波源燒結(jié)或者同時進(jìn)行雙頻段微波源燒結(jié)的一種工業(yè)雙頻微波燒結(jié)設(shè)備。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:一種工業(yè)雙頻微波燒結(jié)設(shè)備，包括爐體、控制系統(tǒng)、真空栗、變頻電動機、冷卻裝置、高溫微波源和低溫微波源，爐體為雙層空心結(jié)構(gòu)，爐體前端設(shè)有爐門，爐門上設(shè)有開關(guān)把手，爐體雙層空心夾層內(nèi)設(shè)有單循環(huán)水道，爐體底端左右兩側(cè)分別設(shè)有連接單循環(huán)水道的進(jìn)水口和出水口；爐體頂端中部依次排列設(shè)有低溫紅外測溫儀、高溫紅外測溫儀和微孔攝像頭；
[0006]爐體左側(cè)中部通過第一波導(dǎo)管連接高溫微波源，第一波導(dǎo)管上設(shè)有第一波導(dǎo)環(huán)形器，第一波導(dǎo)環(huán)形器上設(shè)有第一可變衰減器，第一波導(dǎo)管與爐體連接處設(shè)有第一密封板，第一波導(dǎo)管延伸到爐體內(nèi)部并設(shè)有第一導(dǎo)口，第一導(dǎo)口朝右下方向傾斜設(shè)置，第一導(dǎo)口與豎直平面的夾角為30°?45°;
[0007]爐體右側(cè)中部通過第二波導(dǎo)管連接低溫微波源，第二波導(dǎo)管上設(shè)有第二波導(dǎo)環(huán)形器，第二波導(dǎo)環(huán)形器上設(shè)有第二可變衰減器，第二波導(dǎo)管與爐體連接處設(shè)有第二密封板，第二波導(dǎo)管延伸到爐體內(nèi)部并設(shè)有第二導(dǎo)口，第二導(dǎo)口朝左上方向傾斜設(shè)置，第二導(dǎo)口與豎直平面的夾角為30°?45°;
[0008]爐體左側(cè)下部設(shè)有真空接口，真空接口上設(shè)有氣壓表，真空接口一端連接爐體內(nèi)部，真空接口另一端通過真空管連接真空栗;爐體內(nèi)部下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)托盤，旋轉(zhuǎn)托盤底端通過轉(zhuǎn)軸連接變頻電動機;爐體右側(cè)下部設(shè)有氣氛接口 ；
[0009]冷卻裝置包括水栗、水箱和水管，水栗放置在水箱內(nèi)，水栗通過水管連接進(jìn)水口，出水口通過水管連接水箱；
[0010]控制系統(tǒng)包括測控電腦和若干導(dǎo)線，測控電腦通過導(dǎo)線分別連接爐體、高溫微波源、低溫微波源、真空栗、變頻電動機和冷卻裝置。
[0011 ]旋轉(zhuǎn)托盤頂部設(shè)有保溫層。
[0012]高溫微波源頻段的微波為2450MHz，低溫微波源頻段的微波為915MHz。
[0013]氣氛接口的數(shù)量為2-3個。
[0014]密封板材料為聚四氟乙烯或者聚乙烯。波導(dǎo)環(huán)形器、可變衰減器、測控電腦、高溫微波源和低溫微波源均為現(xiàn)有技術(shù)，其具體結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)描述。
[0015]本實用新型的工作過程如下:打開爐門，(爐體內(nèi)部尺寸為95?105cm的立方體結(jié)構(gòu))，物料及其附屬保溫裝置放置在旋轉(zhuǎn)托盤上，關(guān)閉爐門。通過控制系統(tǒng)控制冷卻裝置，冷卻裝置中的水栗通過水管向爐體下端的進(jìn)水口注水，爐體夾層內(nèi)的單循環(huán)水道通過進(jìn)水口及出水口實現(xiàn)冷卻水單循環(huán)。爐體左側(cè)設(shè)有真空接口，通過觀察氣壓表使用真空栗可將爐體內(nèi)部抽至真空狀態(tài)，爐體右側(cè)下部設(shè)有氣氛接口，充入工藝所需要的氣氛，實現(xiàn)真空燒結(jié)或者氣氛保護(hù)燒結(jié)。針對不同微波吸收特性的物料，可相應(yīng)開啟位于爐體左右兩端的高溫微波源和低溫微波源，對物料進(jìn)行微波燒結(jié)，也可同時進(jìn)行雙頻段的微波燒結(jié)?？刂葡到y(tǒng)通過低溫紅外測溫儀及高溫紅外測溫儀進(jìn)行溫度監(jiān)控及反饋，可實時掌握爐體內(nèi)部及物料溫度，波導(dǎo)環(huán)行器可以避免微波對微波源自身的傷害，同時可變衰減器進(jìn)行實時微波反射量的監(jiān)控及反饋，采用控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)功率及溫度。旋轉(zhuǎn)托盤上的保溫層可以保證物料與旋轉(zhuǎn)托盤接觸端溫度不變，微孔攝像頭觀測口采用透明石英玻璃或者鋼化玻璃。
[0016]本實用新型具有以下特點:
[0017]1、兩組微波源提供不同頻段的微波，分別為2450MHz和915MHz;
[0018]2、爐體為雙層空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為單循環(huán)水道；
[0019]3、爐體設(shè)有高低溫兩個紅外測溫儀，通過控制系統(tǒng)對燒結(jié)過程進(jìn)行控制調(diào)節(jié)；
[0020]4、爐體側(cè)面設(shè)有真空接口以及氣壓表；
[0021]5、爐體上設(shè)有2?3氣氛接口；
[0022]6、兩組微波導(dǎo)管的管口均傾斜設(shè)置，管口與豎直平面的夾角為30°?45°;
[0023]7、兩組微波導(dǎo)管的管口與爐體中間設(shè)置一層密封板，密封板材質(zhì)為聚四氟乙烯或者聚乙烯；
[0024]8、兩組微波導(dǎo)管上設(shè)有波導(dǎo)環(huán)行器和可變衰減器。
[0025]綜上所述，使用該裝置燒結(jié)物料時時，可針對不同微波吸收特性的物料，選擇不同單微波源燒結(jié)，或者同時進(jìn)行雙頻段的微波燒結(jié)，具有更廣泛的應(yīng)用性;爐體開有真空接口和氣氛接口，具有更強的針對性;燒結(jié)過程中，兩個高低溫紅外測溫儀同時檢測物料溫度，可變衰減器反饋微波反射數(shù)據(jù)，具有更高的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0028]如圖1所示，一種工業(yè)雙頻微波燒結(jié)設(shè)備，包括爐體1、控制系統(tǒng)、真空栗2、變頻電動機3、冷卻裝置、高溫微波源4和低溫微波源5，爐體I為雙層空心結(jié)構(gòu)，爐體I前端設(shè)有爐門6，爐門6上設(shè)有開關(guān)把手7，爐體I雙層空心夾層內(nèi)設(shè)有單循環(huán)水道8，爐體I底端左右兩側(cè)分別設(shè)有連接單循環(huán)水道8的進(jìn)水口 9和出水口 1;爐體I頂端中部依次排列設(shè)有低溫紅外測溫儀11、高溫紅外測溫儀12和微孔攝像頭13。
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