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濟南隆拓微波設備有限公司
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微波陶瓷干燥設備是生產新型建筑陶瓷和衛生陶瓷輥道窯的關鍵材料。常規的輥棒因較長，加上窯內的溫度不均勻，易造成彎曲，成品率低。若采用焊接的方法將彎曲的輥捧切斷后焊接，則可有效地提高成品率、節約成本、降低材料消耗。
微波陶瓷干燥設備介紹：
陶瓷輥棒是生產新型建筑陶瓷和衛生陶瓷輥道窯的關鍵材料。常規的輥棒因較長，加上窯內的溫度不均勻，易造成彎曲，成品率低。若采用焊接的方法將彎曲的輥捧切斷后焊接，則可有效地提高成品率、節約成本、降低材料消耗。通常的陶瓷材料焊接是將陶瓷與陶瓷直接或用焊接劑，在高溫高壓下加熱的擴散焊接。長時間高溫加熱會降低基體性能，激光、電氣等方法雖具有局部快速加熱等優點，也存在產生裂紋使材質發生變化等問題。微波焊接因可克服上述問題而引人注目。微波焊接是利用陶瓷材料吸收微波能而自身發熱并在一定壓力條件下實現連接的焊接技術。研究者利用家用微波爐實現了Ａｌ２Ｏ３薄片間的玻璃封接，這種方法還被用于陶瓷、玻璃、金屬封接。
微波陶瓷干燥設備原理：
微波焊接是利用微波電磁場與材料的相互作用，使材料被加熱并在外力作用下完成焊接。微波加熱是利用材料在微波場中的介質損耗形成功率耗散，將微波能轉化為材料自身的分子動能和勢能。由于不同材料的介電損耗不同，產生的功率耗散不同，熱效應也不同。因此，利用這點進行選擇性加熱，更有效地提高焊接強度，同時保持基材不受影響。
特點：⑴利用材料本身的介電損耗發熱，整個裝置只有接頭區處于高溫，其余部分仍處于冷態。所以焊接時間短、節省能源，且整個裝置緊湊、簡單、使用成本低；⑵焊接時，接頭內部整體同時發熱，內應力低。不改變陶瓷外形，不易產生斷裂，接頭均勻而牢固地結合在一起，焊接強度高，不需預熱也不需焊后處理；⑶加熱迅速，控溫準確，接頭處不易產生氣泡和晶粒長大，同時晶界元素分布更趨均勻，從而使接頭區材料能保持優良的性能；⑷在焊接接頭間添加具有較大介質損耗因子的助焊接劑，可解決低耗材料和復雜形狀陶瓷的焊接。二、實驗裝置及方法焊接微波源的工作頻率為９１５ＭＨｚ，功率在０～２０ｋＷ連續可調，在源與腔體之間接一定向耦合器，用以測定人射和反射功率并判斷系統的諧振和阻抗匹配情況。微波焊接腔采用異形非均勻填充的ＴＥ１０３矩形單模腔。該腔體具有場分布均勻穩定、場強密度高、腔體損耗小、易于調節和控制等特點。保溫材料為多晶的莫來石纖維耐火材料，溫度控制采用光導纖維紅外溫度輻射計與控制系統相連來控制焊接界面的溫度，在焊接件軸向安裝加壓系統，控制焊接時所需的壓力，焊接材料為實用的?４０ｍｍ氧化鋁－莫來石陶瓷輥棒（Ａｌ２Ｏ３純度８５％左右）。在不同工藝條件下進行直接焊接，界面強度的測試按照行業標準ＪＣ?４１３?９１，將焊接的輥棒由三點彎曲法測定，其焊界面置于跨距。
結果與分析在陶瓷輥棒微波焊接時發現，在溫度為１３００℃下，焊接壓力≤２．０ＭＰａ時有明顯未焊合的焊縫?≥２．０ＭＰａ時焊接完好，焊接強度同基體強度*?加熱溫度低于１３００℃時也發現有未焊合的焊縫，焊接強度隨溫度的降低而下降。在溫度條件下適當的加熱時間時，強度才能達到zui大值，過長或過短強度均下降，這是因為加熱時間過短形成的熱應力使強度下降，過長造成晶粒及孔隙的粗化所致。通過對焊接層的分析，發現陶瓷間的焊接未見中間反應層，也未見熔融及晶粒粗化特征，因而認為擴散是主要機制，也有人認為這種短時間的焊接成功是晶界相熔融，接合面是固液共存狀態，隨后冷卻再結晶的結果。還有人認為是微波電場的交替作用使Ａｌ３＋、Ｏ２－離子強制振動而加速擴散的結果。而微波燒結陶瓷材料的動力學研究表明，在微波電磁能作用下陶瓷材料的擴散系數大幅度提高，Ａｌ２Ｏ３陶瓷的微波燒結活化能僅為常規燒結活化能的１／３。因而微波焊接可在較低的溫度下以較快的速度實現陶瓷材料的焊接。四、結論微波焊接的效果與壓力、溫度、時間有關，適當選擇工藝參數，可獲得令人滿意的結果，在１３００℃、２．０ＭＰａ壓力、保溫１５ｍｉｎ條件下，可成功地進行陶瓷輥棒的微波焊接。
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