[发明专利]一种微波热压烧结与钎焊装置及其使用方法

权利要求书

1.一种微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：包括微波谐振腔体，所述微波谐振腔体一侧连接有微波发生装置，另一侧连接有可调节全反射终端装置，所述微波谐振腔体上还设置有用于对试样施加压力的加压系统。

2.根据权利要求1所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述微波谐振腔体为夹层水冷的矩形结构，所述微波谐振腔体的外壁设有冷却水进口和冷却水出口。

3.根据权利要求1所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述微波谐振腔体的前方、后方、上方、下方各设有一个与其内部相通的用于防止微波泄漏的圆柱形衰减波导，所述微波谐振腔体的前方设置有用于测量热循环的光纤红外测温传感器,所述微波谐振腔体的中上方设置有位移传感器。

4.根据权利要求3所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述微波谐振腔体的前方设有用于红外测温的观察窗，所述观察窗由微波谐振腔体前方的圆柱形衰减波导与石英玻璃组成。

5.根据权利要求3所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述微波谐振腔体的后方设有用于导入保护性气体的接入孔，所述接入孔由微波谐振腔体后方的圆柱形衰减波导组成。

6.根据权利要求1所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述微波发生装置包括操作面板、微波发振器、微波电源，所述微波发生装置与微波谐振腔体之间经直波导管进行连接。

7.根据权利要求3所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述加压系统包括经驱动机构驱动的用于独立进行竖向往复运动调节的上移动板、下移动板，所述上移动板下方设有用于插嵌入微波谐振腔体上方的圆柱形衰减波导的上压头，所述下移动板上方设有用于插嵌入微波谐振腔体下方的圆柱形衰减波导的下压头，所述上压头与下压头分别经夹块进行固定。

8.根据权利要求7所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述上压头与下压头的材料为用于防止在加压路径上微波泄漏的高纯度石英棒。

9.根据权利要求7所述的微波热压烧结与钎焊装置，其特征在于：所述驱动机构包括上固定板、下固定板，所述上固定板上设置有相连接的电机、减速器、联轴器、丝杆，所述丝杆上设有滚珠螺母，所述滚珠螺母与上移动板固连，所述下固定板上设置有螺纹顶杆，所述螺纹顶杆顶住下移动板的表面，所述上固定板与下固定板之间还竖直设置有导杆，所述上移动板与下移动板经导套穿设在导杆上。

10.一种微波热压烧结与钎焊装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）先将用于防止微波泄漏的金属丝网将微波谐振腔体罩好，打开微波发振器，并经冷却水进口和冷却水出口进行冷却水循环、经接入孔向微波谐振腔体内通入保护性气体，开启光纤红外测温传感器；

（2）将用于防止石英棒过热损坏的多晶莫来石纤维棉放置于下压头的石英棒上表面，将装有实验用试样的石墨模具放于纤维棉之上，启动加压系统，使下压头向上移动到试样处于微波谐振腔体的腔体中心位置；

（3）使上压头向下移动进入到微波谐振腔体的腔体内部并与石墨模具上表面接触，并设定好加压压力；

（4）当进行烧结时，将金属粉末的试样在冷压成型压力下压坯成型，将压制好的试样放于石墨模具内，启动上压头给试样加压后进行粉体烧结，进行钎焊时，将母材和钎料置于石墨模具内，然后启动上压头施压使母材和钎料间紧密接触；

（5）在烧结与钎焊过程中，光纤红外测温传感器的激光瞄准点始终处于试样中心，对加热过程中的整个热循环进行测量，并启动微波电源，以一定速率增大微波功率，防止加热速度过快导致的微波谐振腔体内放电或加热速度过慢导致的试样无法烧结，可调节全反射终端装置作为全反射负载进行加热速度的调节。