[发明专利]一种多模烧结腔内微波焊接陶瓷材料的分析方法

摘要

本发明属于陶瓷材料分析技术领域，涉及一种多模烧结腔内微波焊接陶瓷材料的分析方法，通过不同焊接温度下得到的不同焊接材料的晶粒生长、扩散、界面的特征找到影响焊接材料致密化的因素，根据试样在焊接过程中的温度场的分布，弄清微波电磁场和材料的热膨胀系数、热导率等对材料温度场分布的影响，并根据试样焊接过程中微波电磁场分布情况，控制微波电磁场均匀分布的范围，分析微波电磁场分布对结构陶瓷微波焊接机理的影响；其工艺简单，原理科学，分析结果精确，根据分析结果能精确控制微波电磁场均匀分布的范围，确定影响焊接材料致密化的因素，为结构陶瓷的复杂形状试样的制备提供基础。

主权项

一种多模烧结腔内微波焊接陶瓷材料的分析方法，其特征在于具体分析过程为：(1)选取不同试样进行微波焊接，在多模微波烧结腔内针对不同试样焊接过程中材料的介电损耗对电磁场分布的影响，对焊接过程中的电磁场分布进行模拟仿真：用HFSS电磁仿真软件，研究微波电磁场均匀分布的范围以及控制其范围大小的方法，并采用试剂法或硅胶法实际测量电磁场的分布情况，掌握各种条件下电磁场的具体分布情况，从而确定实际焊接时试样放置的位置；(2)根据焊接材料本身的性质对材料温度场分布的影响，用Ephysics电磁仿真软件对试样在焊接过程中温度场分布进行模拟仿真分析，并用红外测温和光学成像技术分别监测焊接过程中试样的温度和形状尺寸的变化；(3)根据步骤(1)和(2)得到的模拟仿真结果，分别进行相同形状尺寸的同种材料在不同温度阶段下和相同形状尺寸的不同种材料在同温度阶段下的微波焊接试验，制备出所需要的试样；(4)用电镜定量分析手段，观察分析不同焊接温度下得到的不同焊接材料的晶粒生长、扩散、界面的特征，对不同温度阶段的试样进行分析，判断不同元素在开始传质过程的温度点、活性和阻力的差别以及晶粒长大速度、晶粒组分、晶界成分差别，从各区域的结构特征及精确组成的分析中，确定影响焊接材料致密化的因素，完成整个分析过程。