[实用新型]微波烧结装置

说明书

本实用新型提供了一种微波烧结装置，包括：保温层(10)、SiC圆环(20)以及坩埚(30)，所述SiC圆环(20)位于所述保温层(10)内部、所述坩埚(30)位于所述SiC圆环(20)内部，所述保温层(10)开设有通向所述坩埚(30)的测温通道(1)；所述SiC圆环(20)包括圆环状的SiC本体(21)和包覆在所述SiC本体(21)内表面和外表面的防护层(22)。通过在SiC本体外侧包覆防护层，能够有效地避免SiC本体在烧结反应中挥发Si元素，从而起到避免污染加热材料的效果。

技术领域

本实用新型涉及微波烧结技术领域，具体涉及一种微波烧结装置。

背景技术

粉末冶金是金属粉末经过烧结成形，再继续制造各种类型制品的工艺技术，在整个工艺过程中，烧结是其最为重要的工序。粉末烧结过程中，由于温度的升高，粉末颗粒之间发生粘结等物理化学变化，所形成的块体强度、硬度和密度均提高，且晶粒结构致密化。

微波烧结作为一种材料绿色节能烧结工艺的新方法，具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高等特点，并能提高产品的均匀性和成品率。微波烧结法与其它方法的区别是其独特的加热机理，微波直接与物质粒子相互作用，利用材料的介电损耗使样品直接吸收微波能量从而得以加热烧结，十分适用于陶瓷制品及纳米金属粉末等材料的快速烧结成型。

但由于微波烧结兴起时间较晚，尤其在粉末冶金领域近20年内才逐渐发展应用，故在实际应用上还存在一些问题，影响其应用范围，比如，由于微波烧结的特殊加热机理，烧结时，以样品整体为热源升温，而微波烧结腔体较大，导致样品散热较快，烧结时需配置辅助加热材料进行辅助加热才能稳定实现快速烧结。目前微波烧结辅助加热材料一般选用SiC这种低温下高损耗介质的材料，实际实验、生产中是直接将SiC填埋在用于承装样品的坩埚的四周。但是，当烧结温度高时，SiC会产生硅挥发，对其内部的烧结材料造成硅污染。因此，改进辅助加热技术，对改善微波烧结，尤其是金属粉末烧结的实际应用是十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种微波烧结装置，以解决现有技术中微波烧结反应中SiC产生硅挥发，对烧结材料造成硅污染的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种微波烧结装置，包括：保温层、SiC圆环以及坩埚，所述SiC圆环位于所述保温层内部、所述坩埚位于所述SiC圆环内部，所述保温层开设有通向所述坩埚的测温通道；

所述SiC圆环包括圆环状的SiC本体和包覆在所述SiC本体内表面和外表面的防护层。

可选地，所述防护层为Al₂O₃膜层或氧化锆膜层。

可选地，所述SiC圆环的底部铺设有SiC底盘，所述SiC圆环的顶部设置有保温盖，所述坩埚位于所述SiC底盘和所述保温盖之间，所述测温通道穿过所述保温盖。

可选地，所述防护层、SiC本体以及SiC底盘的厚度关系为0.2：1～1.5：1。

可选地，所述坩埚的形状为双层壁的筒状，所述坩埚的外层壁和内层壁之间填充有氧化锆球，所述内层壁内部形成有样品室。

可选地，所述保温层包括由外至内设置的第一保温层和第二保温层，所述SiC圆环位于所述第二保温层内部，所述测温通道穿过所述第一保温层和所述第二保温层。

可选地，所述第一保温层包括：Al₂O₃泡沫砖盖、第一Al₂O₃保温层和第一Al₂O₃纤维棉体；