微波烧结降低烧结温度机理浅析
超低温烧结新技术及其应用
超低温烧结新技术及其应用近年来，随着绿色环保意识的抬头，节能减排及环境保护的要求不断提升，烧结技术朝着节能减排的方向发展，超低温烧结技术应运而生。
超低温烧结技术能够通过降低烧结温度来节约能源，减少污染，延长烧结过程，获取优良的烧结性能，具有广阔的发展前景。
超低温烧结的原理是利用加入的杂质元素抑制固溶层的形成，这样就可以将烧结温度从可能达到1400℃以上的高温降低到1000℃以下的超低温。
而利用这种低温烧结的设备具有低温烧结过程中烧结介质的控制，从而改善了烧结介质的分布状态，延长了烧结时间。
超低温烧结技术有着丰富多样的应用。
首先，它可以用于大型重型机械结构件的烧结，例如钢铁焊接产品，铸造生铁，焊接技术等。
此外，它还可以用于中小型结构件的烧结，例如汽车零部件，管道件，机械零部件等。
此外，超低温烧结技术还可以用于制造某些特殊材料，例如金属陶瓷结构，复合材料和粉末冶金等，这些都是由于超低温烧结技术提供的良好的烧结性能及结构性能而可以得以制造的。
另外，超低温烧结技术还可以用于金属及其他特殊材料的热处理，用于提高材料的力学性能，降低材料的硬度，使材料更易于加工，提高材料的耐磨性及耐腐蚀性，以及减少热处理过程中的脆性，使材料具有较高的力学性能。
此外，超低温烧结技术还可以用于修复某些材料的磨损表面，用于提高材料的耐磨性，提高材料的耐腐蚀能力，以及提高材料的工作温度，确保材料具有良好的烧结性能及表面性能。
综上所述，超低温烧结技术可以满足人们在更节能减排、降低污染物排放、改善烧结性能以及热处理性能等方面的需求，从而起到节能环保的功效。
鉴于其广泛的应用，超低温烧结技术受到了众多行业的关注，对其进行了大量的研究，以满足不同行业的需求，使其具备更广阔的发展前景。
微波烧结在陶瓷中的应用
微波烧结在陶瓷中的应用汪宏显【摘要】Microwave sintering method as a new sintering technology is very different from traditional sintering methods. The principle and characteristics of the microwave sintering technology were firstly introduced, secondly research status of the microwave sintering technology was summarized, and then application of the microwave sintering technology in ceramic material production was introduced, finally development trend of the microwave sintering technology was prospected.%微波烧结法作为一种全新的烧结技术与传统的烧结方法有着很大的不同。
介绍了微波烧结的原理及特点，全面综述了微波烧结工艺的研究现状，介绍了微波烧结技术在陶瓷材料的应用，最后展望了微波烧结技术的前景。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P2624-2626)【关键词】微波烧结;陶瓷;应用【作者】汪宏显【作者单位】清华大学深圳研究生院，广东深圳 518000【正文语种】中文【中图分类】TQ174微波烧结是指利用微波加热技术对材料进行烧结的一种方法，采用微波技术烧结材料开始于上世纪60年代。
w R Ting等[1]在1968年首先提出微波烧结应用于陶瓷材料，上世界70年代，Badot等[2]开始对陶瓷材料的微波烧结技术进行系统研究。
烧结过程及机理
气氛
气氛对烧结过程的 影响
气氛是烧结过程中的一个重要 因素。气氛中的气体成分可以 与材料发生化学反应，从而影 响烧结过程和材料的性能。
气氛对材料相变的 影响
在烧结过程中，气氛中的气体 成分可以与材料发生化学反应 ，导致材料发生相变。这种相 变可以改变材料的物理和化学 性质，因此控制气氛可以实现 对材料相变和性能的调控。
压力
压力对烧结过程的影响
压力是烧结过程中的另一个重要参数。在适宜的压力范围内，随着压力的增加，烧结速率 加快，材料的致密度和强度增加。
压力对材料结构的影响
在烧结过程中，压力可以改变材料的结构。例如，在高温高压条件下，某些材料会发生晶 体结构的改变或相变，从而改变材料的性能。
压力对扩散的影响
压力可以影响材料内部原子或分子的扩散速度。在烧结过程中，扩散速度决定了材料的致 密化程度和显微结构，因此控制压力可以实现对材料结构和性能的调控。
烧结的重要性
烧结是材料制备过程中的重要环节，通过 烧结可以获得高性能的材料，广泛应用于 航空航天、汽车、电子、能源等领域。
通过优化烧结工艺参数和添加合金元 素等方法，可以进一步改善材料的性 能，提高其综合性能和应用价值。
烧结过程可以改变材料的物理和化学性质 ，如密度、硬度、电导率、热导率等，从 而满足不同领域对材料性能的需求。
陶瓷材料的烧结机理主要包括扩散传质和流动传质，扩散 传质是材料内部质点通过热运动进行迁移的过程，流动传 质则是气体在压力作用下通过材料孔隙的流动过程。
金属材料
金属材料的烧结过程是在一定的温度和压力下，通过原子或分子的扩散和流动，使松散的金属粉末颗 粒紧密结合在一起，形成致密的金属块体。金属材料具有高强度、高导电性、高导热性等优点，广泛 应用于机械、电子、航空航天等领域。
加入氧化锆来降低烧结温度原理
加入氧化锆来降低烧结温度原理1. 概述近年来，随着人们对材料性能要求的不断提高，研究人员们不断探索新的方法以提高材料的性能。
氧化锆作为一种常见的材料添加剂，被广泛应用于陶瓷制品的生产中。
其中，其在降低烧结温度方面的应用备受研究者们的关注。
2. 氧化锆的性质氧化锆是一种常见的陶瓷材料，其化学式为ZrO2，通常呈白色粉末状。
氧化锆具有高熔点、高硬度、良好的化学稳定性和耐腐蚀性，因此被广泛应用于各种陶瓷制品的生产中。
氧化锆还具有一定的导热性和绝缘性能。
3. 加入氧化锆降低烧结温度的原理在陶瓷制品的生产中，通常需要进行烧结过程以使陶瓷颗粒相互结合成坚实的整体。
然而，传统的烧结工艺中往往需要较高的温度，这不仅增加了生产成本，也可能导致材料的性能下降。
研究人员们开始探索加入氧化锆这一新的途径以降低烧结温度。
4. 加入氧化锆的作用机制氧化锆的加入可通过以下几种方式降低烧结温度：a. 障碍效应：氧化锆可以在陶瓷颗粒之间形成一层障碍，阻碍颗粒的成长和烧结过程，从而降低了烧结温度要求。
b. 晶体扩散：氧化锆可以作为晶体扩散的活性中心，促进陶瓷颗粒之间的晶体扩散，加快了烧结速度，降低了烧结温度。
c. 晶体构筑：氧化锆与陶瓷颗粒之间发生化学反应，形成新的晶体结构，从而改变了烧结行为，降低了烧结温度。
5. 氧化锆掺杂陶瓷材料的应用通过加入氧化锆，可以制备出具有优良性能的陶瓷材料，例如高导热性、高绝缘性、耐磨损等。
这些材料广泛应用于电子、机械、化工等领域，为各种工业产品的制造提供了坚实的支持。
6. 氧化锆掺杂陶瓷材料的研究进展目前，研究人员们正致力于探索氧化锆掺杂陶瓷材料的更广泛应用，例如在电子封装材料、摩擦材料、陶瓷刀具等领域，以满足不同行业对材料性能的要求，并不断提高材料的性能。
7. 结语加入氧化锆来降低烧结温度是一种有效的方法，其作用机制包括障碍效应、晶体扩散和晶体构筑等。
这一方法制备出的陶瓷材料在各个领域得到了广泛应用，并且在不断地得到改进和优化。
微波烧结陶瓷原理
微波烧结陶瓷原理宝子们！今天咱们来唠唠微波烧结陶瓷这个超有趣的事儿。
咱先得知道陶瓷是啥，陶瓷啊，就是那些个土土的材料经过各种加工变得超级硬、超级漂亮的东西。
那微波烧结陶瓷呢，就像是给陶瓷来一场超级酷炫的变身之旅。
微波这玩意儿啊，就像一个个小小的魔法精灵，到处乱窜。
当我们把陶瓷放进微波环境里的时候，这些魔法精灵就开始和陶瓷材料互动起来啦。
陶瓷材料里面呢，有好多不同的粒子啊，分子啊啥的。
微波这个小机灵鬼，它的能量就被陶瓷里的一些带电粒子或者偶极子给捕捉到了。
你想啊，就像一群小蚂蚁发现了一块大糖果一样，那些陶瓷里的小粒子发现了微波带来的能量，可兴奋了呢。
这些粒子吸收了微波的能量之后，就开始变得躁动不安啦。
它们开始在自己的小位置上晃悠得更厉害，就像小朋友吃了太多糖开始在屋子里跑来跑去一样。
然后呢，这种躁动就带来了热量。
可不是那种慢慢悠悠的热量哦，是一下子就热起来的那种。
因为微波能让陶瓷里的粒子们同时都活跃起来，就像大家一起开派对，一下子就把气氛搞热乎了。
这种热量可不得了，它让陶瓷材料开始烧结起来。
烧结是啥呢？就像是把陶瓷材料里的小颗粒们紧紧地黏在一起。
本来那些小颗粒们就像一盘散沙，各玩各的，现在呢，在微波带来的热量作用下，它们就开始手拉手，紧紧抱成一团啦。
而且啊，因为微波加热是从陶瓷内部开始的，不像传统加热是从外面慢慢往里热，这就像是从内而外给陶瓷做了个全面的改造呢。
在这个过程中啊，陶瓷的结构也发生了很大的变化。
那些原本松散的结构变得越来越致密。
就像把一个松松垮垮的棉花糖捏成了一个紧实的小团子一样。
而且啊，微波烧结还有个好处呢，它能够让陶瓷的性能变得更好。
比如说啊，陶瓷可能会变得更坚硬，更耐磨。
这就好比一个人本来身体有点弱，经过一场特殊的训练之后，变得强壮又健康啦。
不过呢，微波烧结陶瓷也不是那么简单的事儿。
它就像一场精心编排的舞蹈，每个环节都得恰到好处。
微波的功率啊，烧结的时间啊，这些都得控制好。
要是微波功率太大了，就像你给小朋友喂饭喂得太快太多了，陶瓷可能会受不了，就出现一些缺陷啦。
无机材料科学基础《烧结》知识点
（１）常压烧结：又称无压烧结。
属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。
在无外加动力下材料开始烧结，温度一般达到材料的熔点０．５－０．８即可。
在此温度下固相烧结能引起足够原子扩散，液相烧结可促使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流动的发生。
常压烧结中准确制定烧成曲线至关重要。
合适的升温制度方能保证制品减少开裂与结构缺陷现象，提高成品率。
（２）热压烧结与热等静压烧结：热压烧结指在烧成过程中施加一定的压力（在１０～４０ＭＰａ），促使材料加速流动、重排与致密化。
采用热压烧结方法一般比常压烧结温度低１００ºC左右，主要根据不同制品及有无液相生成而异。
热压烧结采用预成型或将粉料直接装在模内，工艺方法较简单。
该烧结法制品密度高，理论密度可达９９％，制品性能优良。
不过此烧结法不易生产形状复杂制品，烧结生产规模较小，成本高。
作为陶瓷烧结手段，利用来自于表面能的表面应力而达到致密化的常压烧结法虽是一般常用的方法，但是，不依赖于表面应力，而在高温下借助于外压的方法，也是可以采用的。
这就是称为热压法的烧结方法。
广义来说，在加压下进行烧结的方法包括所有这类方法，超高压烧结和热等静压（HIP）烧结也属于这类方法。
不过，一般都作为在高温下施加单轴压力进行烧结的方法来理解。
其基本结构示于图1。
首先，制备粉体试料，置于模型中，在规定温度下加热、加压，获得烧结体。
由于下述原因而采用这种方法：（1）烧结温度降低；（2）烧结速度提高；（3）使难烧结物质达到致密化。
因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化，所以，可获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。
图2所示，是热压对陶瓷致密化影响效果之一例。
将热压作为制造制品的手段而加以利用的实例有：氧化铝、铁氧体、碳化硼、氮化硼等工程陶瓷。
连续热压烧结生产效率高，但设备与模具费用较高，又不利于过高过厚制品的烧制。
热等静压烧结可克服上述弊缺，适合形状复杂制品生产。
微波加热基本原理
微波烧结制取的合金性能明显优于常规方法
特种烧结方法二：激光烧结
激 光
分子气体激光器( CO2激光器)结构图 CO2激光器的激发条件：放电管中，通常输入几十mA或几百mA的 直流电流。放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子 的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO2分子发生碰 撞，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO2分子从低能级跃迁 到高能级上形成粒子数反转发出激光。
金属粉末压坯吸收微 波能并转化为热能的 过程中,介电损耗、涡 流损耗以及粉末颗粒 对微波的多次散射具 有不可忽略的贡献。 但涡流损耗成为其促
进金属粉末压坯烧结 的重要机理。
自由电子就被约束在各自颗粒的表面,形成界面极 化。快速改变电、磁场方向,使得自由电子也以此 速度改变极化方向,电荷高速来回运动产生焦耳热, 从而,压坯从内部整体均匀地加热、升温。
激光表面熔凝
激光淬火 激光在材料表面改性中的应用
激光表面熔敷
激光表面合金化
气相沉淀
激光在材料加工制造中的应用
激光打孔和切割
激光焊接
激光立体成形技术
(1)选择性激光烧结应用：
选择性烧结成形原理图
采用激光逐层有选择性地烧结固体粉末,然后叠 加生成三维实体零件的快速原型制造方法。
(2)激光表面熔敷
金属基粉末冶金零件的微波烧结机理初探
致密金属是一种高损耗物质,能有效地加 强对微波反射，实现微波能整体均匀地 向热能转化是不可能的！
原因：
微波在金属导体中行进时，由于产生的焦耳热使微波能不断损耗,波的振幅迅速衰减, 同时,相位也明显滞后。在实际有耗的金属媒质中沿+ Z 方向行进的微波，若设其电
场强度沿+ X 方向， Ex 为x 处的电场强度，根据麦克斯韦方程组导出传播方程：
微波消解法的工作原理
微波消解法的工作原理微波消解法的工作原理基于导致物质转化的微波能量。
微波是一种电磁波，其频率通常在300MHz至300GHz之间。
微波能量能够导致样品分子中的振动和转动，造成样品内部的局部温度升高。
这种微波加热可以实现相对较快的样品消解和提取。
首先，样品被放置在微波消解炉中，通常是密封的压力容器。
然后，在合适的消解条件下，微波能量通过与样品内部的水分子相互作用而迅速加热。
这一过程中，样品温度会升高，有机物和无机物开始分解。
第二步是消解过程。
在加热过程中，有机物和无机物开始分解，产生可溶性离子和酸。
这些可溶性离子和酸能够在样品中溶解，并且可以在后续的分析步骤中被测量。
最后，样品被冷却以达到室温。
在冷却过程中，样品的温度会逐渐降低，直到与周围环境达到平衡。
此时，样品中可溶性离子和酸已经完全溶解，并可以进行进一步的分析。
微波消解法的工作原理涉及到样品的物理、化学和热力学的变化。
在加热过程中，微波能量导致样品的分子运动增加，从而提高了反应速率。
此外，微波能量能够促进化学反应的发生，增加反应速率和转化率。
同时，加热过程中的高温也有助于有机物和无机物的分解。
微波消解法的优点主要体现在有效性和快速性上。
由于微波加热能够在样品中产生局部温度升高，因此可以更快地分解样品，减少了处理时间。
此外，微波消解法还可以提高分析的准确性和灵敏度，因为样品中的有机物和无机物被转化为可溶性离子和酸，更容易进行后续处理和分析。
然而，微波消解法也存在一些限制。
首先，样品的特性和性质会影响在微波消解过程中的效果。
不同的样品可能需要不同的消解方法和条件。
此外，由于微波消解法需要使用专用的设备和容器，其操作和使用比传统的消解方法更复杂。
因此，对于一些特殊的样品和实验室，可能需要额外的培训和设备投资。
综上所述，微波消解法是一种快速有效的样品前处理技术。
通过利用微波能量加热样品，可以将其中的有机物和无机物转化为可溶性离子和酸，便于后续的分析处理。
微波烧结的研究进展及其在陶瓷材料中的应用
收稿 日期 ： １－ ４ １ ２ ００—８ ０ 通汛联系人 ： ， — ａ ： ｏ ｉ ｉ＠１ ３ ｏ 郝斌 Ｅ ｍ ｉｈ ｂ ｘｎ ６ ． ｍ ｌａ ｎ ｔ
究现状 ， 绍 了微 波烧 结在 陶瓷材料 中的应用 ， 介 最后展 望 了微波烧结技 术的发展趋 势。
关 键 词 微 波 烧 结 ， 瓷材 料 ， 术 原 理 ， 合 材 料 陶 技 复 中图 分类 号 ： Ｑ１ ５７ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ７ ．５ Ａ
实现烧结和致密化 。介质材料在微波 电磁场的作用下会产生
度和烧结时 间， 显著提 高产 品的生产效 率 ， 降低生产周期 。而
且微波能可被材料直接吸收 ，如果烧结炉保温系统设计得好
的话 ， 几乎 没有什么热量损 失 ， 量利用率很高 ， 能 比常规烧结 节能 ８ ％左右。由于烧 结时间短 ， ０ 烧结过程 中耗费的保护气 体用量也大大降低 ， 减少 了不必要的污染。
２ ．经济简便地获得 ２０℃ 以上的超高温 ．２ ２ ００ 普通陶瓷的烧结需要 １ ０Ｃ以上的高温 ，这样对高温炉出了很苛刻的要求 ，
制造和使用成本 都很 高。而微波则 利用了材 料本 身的介电损
耗发热 ， 整个微波装置只有试样处于高温状态 ， 而其余部分仍
因。 基于此 以及与常规烧结不同的加热原理 ， 微波烧结具有以
下 几 个显 著 的特 点 ：
２ ． 烧结温度 低、 ．１ ２ 时间短 、 节能 、 无污染
因为微波对物体几乎可 以形成 即时加热 ，并实现材料较
２ 微 波 烧 结 原理 和特 点
《铋系铁电陶瓷的微波吸收性能调控及机理》范文
《铋系铁电陶瓷的微波吸收性能调控及机理》篇一一、引言随着科技的飞速发展，电磁波在无线通信、雷达探测和电磁防护等领域的应用日益广泛。
然而，电磁波的传播与相互作用也给现代电子设备带来了潜在的干扰和安全隐患。
因此，对电磁波的有效调控与吸收成为当前研究的重要课题。
铋系铁电陶瓷因其独特的电性能和物理特性，在微波吸收领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究铋系铁电陶瓷的微波吸收性能调控及机理，为实际应用提供理论依据。
二、铋系铁电陶瓷概述铋系铁电陶瓷是一种具有铁电性的陶瓷材料，具有较高的介电常数和良好的频率响应特性。
此外，其微观结构中存在的微小晶粒和缺陷能够有效地散射电磁波，从而实现微波吸收。
铋系铁电陶瓷的制备工艺成熟，成本低廉，具有较高的实用价值。
三、微波吸收性能调控（一）材料组成调控通过调整铋系铁电陶瓷的成分比例，可以改变其介电常数、磁导率和损耗因子等关键参数，从而实现对微波吸收性能的调控。
研究表明，适当提高材料中的稀土元素含量可以显著提高其微波吸收性能。
（二）微观结构调控材料的微观结构对微波吸收性能具有重要影响。
通过调整烧结温度、时间等工艺参数，可以改变晶粒大小、分布及晶界形态等微观结构，从而优化材料的微波吸收性能。
（三）表面处理对铋系铁电陶瓷进行表面处理可以改善其与空气的界面电阻和界面极化效应，从而增强其对微波的吸收能力。
常见的表面处理方法包括涂覆导电层、表面镀膜等。
四、微波吸收机理分析（一）介电损耗机制铋系铁电陶瓷在微波场中产生的介电损耗是其主要吸波机制之一。
当电磁波作用于材料时，材料内部的极化偶极子会在电场作用下发生旋转和摩擦，从而将电磁能转化为热能消耗掉。
（二）磁导损耗机制除了介电损耗外，铋系铁电陶瓷还具有一定的磁导损耗能力。
在微波场中，材料内部的磁畴壁会在磁场作用下发生移动和重新排列，从而产生磁导损耗。
此外，材料中的晶粒间界面和缺陷也会对磁场产生散射和反射作用，进一步增强磁导损耗。
（三）多重散射与反射机制铋系铁电陶瓷中的微小晶粒和缺陷可以作为散射中心，对入射电磁波进行多重散射和反射。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
传统烧成的方式是窑体内（或匣钵内）温度由
0c59f8ea 工业微波设备 /
外向内传递，测温热电隅所测温度为边界温度，温 度显示较高；而微波烧结方式是依靠坯体自身分子 运动加热即体积性加热，温度由内向外传递，红外 线测温仪所测的温度是坯体底部温度，有可能比传 统热电隅所测温度低。但这种误差不可能相差 50℃ 以上，故主要原因是在烧结过程中产生的内在因
在无机化学、物理化学中都尚无阐述。
微波技术应用于工业生产仅有 30 多年的历 史，其学术研究与完整的理论系统正在不断深入与 完善。微波烧结除了快烧、节能、无污染源之外还 有许多优点，如：坯体由于自身发热，温度表里如
一，坯内温度场均匀，热应力小，有利于复杂形状 陶瓷大部件的烧结；由于微波烧结升温特快，因而 避免晶粒长大，可获得具有高强度、高韧性的超细 晶粒结构陶瓷。这些优势可以首先推广应用于生产 大型、异型艺术瓷、薄胎艺术瓷、陶瓷雕塑、高强 度艺术瓷方面，并逐步在日用陶瓷、建筑陶瓷、卫
素。
２、从分子运动说分析机理
烧结可以认为是坯体中晶粒配位形状的变化， 这种变化使晶粒以空间填充方式排列，即晶粒中心 相互靠近，减少坯体尺寸并排除气孔。在晶体材料
0c59f8ea 工业微波设备 /
中，原子只能在界面被移动或添加，晶粒中心的靠 近是通过热激活扩散，把原子从晶界移走并添加到 气孔表面。在非晶态材料中，晶粒形状的变化可以 通过粘性流动实现。日用陶瓷烧结过程中晶粒形状 的变化具有以上所述的双重方式：当坯体在获得热 量后，随着温度升高，分子间的碰撞和分子变为活
采用微波高温工业炉烧结日用陶瓷时，遵循前 述微波烧结的原理，坯体吸收到具有较大辐射渗透 深度的微波后，在微波电磁场的作用下，导致坯体 表面和内部同时发热，即坯体自身发热，亦称体积 性加热，这种体积性加热与传统的单面受热相比， 分子间的碰撞运动、活化分子的增加、晶界原子的
转移、各种物理化学反应都将大提速，因而达到快 烧和节能的目的，对于微波烧结应用中十分突出的 这一特征与优势，是易于解析和接受的。
微波加热技术应用于日用陶瓷生坯干燥，国内 业已作了一些初步实践与论述，但尚未将其应用于 日用陶瓷烧结方面。我们利用本自行研发的微波高 温工业炉做了日用陶瓷的烧结实验，获得了准确的 技术参数，取得了令人振奋的结果。在试烧实验中， 我们发现微波烧结日用陶瓷可以降低烧结温度，对
此现象，本文拟作一些机理浅析。
M．A．Janney 等研究发现，在 28GHz 的微波场下 进行高纯氧化铝陶瓷的微波烧结所需的活化能为 160KJ／mol，而常规烧结所需活化能却要 575KJ／ mol。烧结活化能是物体达到烧结状态时活化分子 具有的平均能量与本体分子的平均能量之差，微波 烧结与传统烧结相比，其烧结活化能降低。分子碰
观念的烧结活化能，在温度测定上反映出烧结温度 降低了。微波烧结日用陶瓷可以降低烧结温度的机 理是由于微波电场能除为坯体烧结转化为热能之 外，还转化为其他直接激活分子的能量，故在其表 象上反映为：烧结热能降低、烧结温度降低。分子 在外力场特别是外力磁场环境中运动的有关理论
0c59f8ea 工业微波设备 /
但是，为什么采用微波烧结可以降低烧结温度59f8ea 工业微波设备 /
计在坯釉配方上下功夫，若要降低 50℃都非常不 易，然而微波烧结却让我们轻松得到。对于这一问 题，现在尚无定论。J．A．Booske 等认为是微波 与弱键连接的离子产生共振偶合作用，因而增加了 晶格点阵离子迁移率，导致扩散和烧结速度加快， 降低了烧结活化能，故降低了烧结温度。
0c59f8ea 工业微波设备 /
应，造成液相生成，液相的体积填充坯体中所有气 孔，使坯体趋于致密化，完成烧结目的。日用陶瓷 烧结就是玻璃化、致密化的过程。玻璃化即粘性流
成完全致密化的致密过程。
我们将微波加热技术应用于日用陶瓷烧结生 产中，发现微波高温工业炉烧结坯体时可降低烧成 温度 50℃以上。分析原因有：
0c59f8ea 工业微波设备 /
洁陶瓷生产领域开发利用。微波烧结微波加热技术
化分子数目都在增加，随着活化分子的百分数增 大，导致反应速率成倍增长。被热能激活的晶界原 子转移并填充气孔，使晶粒中心相互靠近；随着温 度进一步升高，造成液相生成，晶粒中心相互靠近 的速度加快，最终得到致密坚实、气孔率很低的瓷 器。
0c59f8ea 工业微波设备 /
下，其烧结活化能的增加是依靠热源提供热能转化 而来的；当坯体在微波烧结过程中，其烧结活化能 有所降低，说明除热能转化之外，还有其他一种能 量给予了补充。这个未知的能量与热能作用是相同
0c59f8ea 工业微波设备 /
的，即为普通分子提供足够的能量，使普通分子激 活为活化分子。所不同的是：热能的转化是提供热 激活，但微波的作用不仅提供了热激活，而且还提 供了电磁场激活。微波利用特有的电磁场效应给普 通分子输送能量，将电场能转化为分子势能或粒子 间相互作用的能量，加快了反应速度，降低了传统
0c59f8ea 工业微波设备 /
撞理论认为：分子发生有效碰撞所必须具备的最低 能量称为临界能，具有等于或大于临界能的分子称 为活化分子。普通分子要吸收足够的能量才能转变 为活化分子。
烧结活化能在烧结过程前后的变量（△U）只
取决于某特定材料的始态与终态，而与该材料状态
微波是频率范围为 0.3300GHz、相应波长为 1mm1m 的高频电磁波。微波烧结是利用微波加热对 材料进行烧结的技术。其基本原理是当高频率电磁 波穿透至材料内部后能引起材料（作为电介质）内
部自由或束缚电荷（为隅极子、离子和电子等）的 反复极化和剧烈运动，在分子间产生碰撞、摩擦和 内耗，将微波能转变为热能，从而产生高温，达到 烧结的目的。日用陶瓷烧结被称为液相烧结（LPS）， 这是因坯体在烧结过程中有液相生成而故名。日用 陶瓷坯体在加热过程中，发生一系列物理化学反