[实用新型]微波发生装置及带有该微波发生装置的微波高温气压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及合成分解设备领域，特别地，涉及一种微波发生装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述微波发生装置的微波高温气压装置。

背景技术

微波气压装置是微波能应用于化工合成或分解、材料制备工艺的一种新型装置，能有效促进化学合成、固化，提高烧结材料性能，目前已在消解技术中得到广泛应用。目前，微波装置的馈入方式和馈入结构主要有三种方式：方式一：采用常规微波装置的波导-盲板馈入方式，采用耐压试管将试剂和物料密封。方式二：采用改变盲板尺寸和结构的方式来提高微波气压装置的耐压能力。方式三是采用微波天线替代盲板的方式实现。微波装置的馈入方法和馈入结构是实现气压的关键和难点，而受馈入方式和馈入结构的限制，馈入结构难以保证馈入部分的抗压性能，遭受过高的压力容易造成气流从微波装置泄漏，使得内部压力持续下降、热量流失率高，同时渗漏的气流容易冲击微波源，导致微波源的功能失效；微波气压装置目前难以实现1200℃以上的高温烧结，导致物料的合成、分解或者制备不完全，得到的产品杂质含量高，成品品质不高，无法满足应用要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种微波发生装置及带有该微波发生装置的微波高温气压装置，以解决现有微波装置的馈入结构难以保证馈入部分的抗压性能，遭受过高的压力容易造成气流从微波装置泄漏，使得内部压力持续下降、热量流失率高，同时渗漏的气流容易冲击微波源，导致微波源的功能失效的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微波发生装置，包括用于发出微波的微波源、用于承压和透射微波的透波耐压件和用于承压和传输电磁波并馈能的耐压波导，微波源的馈能天线置于透波耐压件中，馈能天线置与透波耐压件共同接入到耐压波导内，耐压波导的内壁面围合形成微波谐振腔，以使微波源产生的微波透过透波耐压件进入耐压波导并在耐压波导内形成谐振传输到目标腔体内。

进一步地，透波耐压件通过压紧装置紧压在耐压波导内；压紧装置的底部贴合有密封垫片。

进一步地，透波耐压件为管口带环形凸缘的圆底试管状结构，环形凸缘用于提供压紧装置固定和紧压密封在透波耐压件上的作用平面；透波耐压件的开口朝向微波源方向布置，压紧装置紧压在环形凸缘上；压紧装置上开设有用于使透波耐压件的开口与微波源连通的通孔；通孔与透波耐压件的开口相匹配。

进一步地，透波耐压件的内径沿轴向等径或者沿轴向渐变径。

进一步地，压紧装置的上部沿通孔的外缘布设有用于插放微波源防止微波泄漏的安装凸台。

进一步地，透波耐压件的壁体为高纯石英壁、氧化铝壁、氮化硅壁、微晶玻璃壁、聚四氟乙烯壁、全氟烷氧基树脂壁、改性聚四氟乙烯壁、聚醚醚酮树脂壁中的至少一种。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种微波高温气压装置，其包括上述微波发生装置。

进一步地，包括炉体和炉门，炉门密封连接在炉体的开口上，炉体上连有用于向炉体内加压的加压装置，炉体包括用于承压和隔离微波的金属承压层以及设于金属承压层外用于冷却炉体的冷却护套，炉体的内腔中装有用于物料烧结并减少热量流失的保温盒体，微波发生装置设置在炉体上，以使微波发生装置所产生的微波通过耐压波导传输到炉体内。

进一步地，炉体的金属承压层对应于微波发生装置的耐压波导的位置上开设有用于微波馈入的裂缝或者通槽；炉门上设置有用于与炉体密封配合以实现炉体高压密封的密封圈；炉体上开设有加压进气口和排气口。

进一步地，炉体上设置有压力传感器和热电偶测温座；压力传感器与炉门连接的部位设置有抑波装置，抑波装置为带单孔或密布孔的金属板；炉体外还设有用于控制炉体内温度和气体压力的PLC控制器。

本实用新型具有以下有益效果：

本微波发生装置，目标腔体的微波馈入口采用耐压波导进行微波馈入，利用微波从透波耐压件壁体透入的方式将来自于微波源所发出的微波馈入到耐压波导内腔中，利用耐压波导的壁体和透波耐压件的壁体承受来自于目标腔体的气体压力，有效防止气压从微波馈入口泄漏，通过透波耐压件与耐压波导的组合结构进行微波传输位置的抗压，有效防止气流外泄的情况，从而保证目标腔体的气体压力和内部温度，同时能够有效阻挡气流通过耐压波导进入到微波源中造成的微波源功能失效；微波源发出的微波透过透波耐压件进入到耐压波导内，并在耐压波导的内壁面围合形成微波谐振腔内形成谐振，并将微波传递到目标腔体内，实现对目标腔体内的微波馈能。