CN115046390A - 一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，包括烧结炉，还包括开设在烧结炉壁面上的第一馈口组件和第二馈口组件，其中，第一馈口组件包括四个馈口，四个馈口两两对称设置，四个馈口位于烧结炉的第一平面上；第二馈口组件包括另外四个馈口，另外四个馈口两两对称设置，另外四个馈口位于烧结炉的第二平面上。本发明能够实现通过仿真得到馈口最佳的空间布局，使烧结试样所处空间微波电场强度大且均匀，实现均匀稳定升温。利用烟雾浓度传感器，实时监测高温烧结时烟尘浓度，使烟尘及挥发气体及时排出，保证了测温准确性与加热效率。

Description

一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔

技术领域

本发明涉及微波烧结技术领域，特别是涉及一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔。

背景技术

微波加热不同于传统加热模式，常规烧结的加热是通过热源的热辐射，辅热材料的热传导由式样表面向式样内部加热，微波则以电磁波的形式渗透到介质中，并通过介质损耗加热。这种能量转化为分子动能，然后转化为材料中的热能。由于材料内部产生热量，以及高频微波引起的振动，因此可以有效地提高烧结材料的温度。此外，电磁波的作用增加了材料中分子和离子的动能。它们还增加了致密化的扩散效应。这些特性对于在微观尺度上改善烧结材料的均匀性非常有利。微波烧结加热速率达50/min-300℃/min，是常规烧结的4-10倍，烧结所需最高温度较常规烧结可降低500℃。

微波烧结热量的产生是微波电磁场与材料微观组织耦合作用的结果，使烧结样品处于均衡的微波电磁场中，保证烧结样品温度均匀，防止局部过烧和欠烧是微波烧结的关键。微波场强过大容易打火、出现的“热点”使试样开裂，而场强过低会使微波的能量密度较低，材料吸收的微波能较少，难以达到材料致密所需要的温度，烧结动力不足，不利于烧结。国内外学者利用有限元仿真对烧结试样尺寸、试样在微波烧结腔中的空间位置以及微波烧结腔几何参数等对试样内电场分布和腔体谐振频率的影响做了较多研究，但是，研究多集中在利用微波在低温烧结条件下制备粉末、金属、硬质合金和功能陶瓷等，烧结温度通常不超过1600℃。用于制作陶瓷刀具的结构陶瓷致密化温度高达1650℃～2000℃，对微波电磁场强及其分布均匀性提出严苛的要求。

影响微波高温烧结的因素很多，腔体尺寸、馈口位置、内部部件分布都会对影响微波电场的强度和均匀性，从而影响试样微波烧结时的升温速率、温度均匀性和能达到的最高烧结温度。试样微波烧结时需要将试样包裹在保温材料中进行烧结，同时为了使试样素坯冷压时获得高的致密度，原始粉末中会填入一定的PVC材料。PVC材料在高温时挥发形成烟尘，这些烟尘不但容易附着在保温材料上使这些微波透明材料变得吸波，降低了微波利用效率而且会影响红外测温的准确性。因此，合理的腔体尺寸、馈口位置、转盘位置可以提高微波烧结的温度与烧结稳定性，同时及时的探测和排出烧结时产生的挥发气体和烟尘不利于提高微波加热效率和测温准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现通过仿真得到馈口最佳的空间布局，使烧结试样所处空间微波电场强度大且均匀，实现均匀稳定升温。利用烟雾浓度传感器，实时监测高温烧结时烟尘浓度，使烟尘及挥发气体及时排出，保证了测温准确性与加热效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，包括烧结炉，还包括开设在所述烧结炉壁面上的第一馈口组件和第二馈口组件，其中，所述第一馈口组件包括四个馈口，四个所述馈口两两对称设置，四个所述馈口位于所述烧结炉的第一平面上；所述第二馈口组件包括另外四个馈口，另外四个所述馈口两两对称设置，另外四个所述馈口位于所述烧结炉的第二平面上；

承托件，设置在所述烧结炉底部内壁，所述承托件与所述烧结炉转动连接，所述烧结炉外壁面设置有测温件，所述测温件用于测量所述烧结炉内温度，且所述测温件与所述承托件对应设置；

导气件，开设在所述烧结炉的壁面上，所述导气件用于所述烧结炉的进气和排气，所述导气件与烟雾浓度测量件电性连接。

优选的，所述烧结炉腔体为圆柱形结构，所述烧结炉内径为500mm～530mm，所述烧结炉深度为650mm～700mm。

优选的，所述第一平面与所述烧结炉中心平面的夹角为5°～15°，所述第一平面上的第一馈口与所述烧结炉的腔体底面的距离为500mm～540mm，所述第一平面上的第二馈口与所述烧结炉的腔体底面的距离为350mm～380mm，所述第一平面上的第五馈口和第六馈口分别通过所述第一平面的中心线与所述第一馈口和所述第二馈口对称设置。

优选的，所述第二平面与所述烧结炉中心平面的夹角为45°，所述第二平面上的第三馈口与所述烧结炉的腔体底面的距离为400mm～490mm，所述第二平面上的第四馈口与所述腔体底面的距离为300mm～330mm，所述第二平面上的第七馈口和第八馈口分别通过所述第二平面的中心线与所述第三馈口和所述第四馈口对称设置。

优选的，所述烧结炉外壁面开设有观察孔，所述观察孔位于所述烧结炉的第三平面上，所述第三平面与所述烧结炉中心平面的夹角为70°。

优选的，所述承托件包括设置在所述烧结炉内的转盘，所述转盘底部固接有转轴，所述转轴末端通过转轴孔穿过所述烧结炉底部并伸出所述烧结炉外，所述转盘的中心平面与所述烧结炉的中心平面距离为50mm～80mm。

优选的，所述烧结炉外表面开设有测温孔，所述测温孔与所述转盘中心位置对应设置，所述烧结炉外壁面固接有红外测温头，所述红外测温头通过所述测温孔对所述烧结炉内进行测温。

优选的，所述导气件包括开设在所述烧结炉外壁面的进气孔和出气孔，所述进气孔用于向所述烧结炉内通入惰性气体，所述出气孔用于排出所述烧结炉内烟气。

优选的，所述烟雾浓度测量件包括固定在所述烧结炉外壁面上的烟雾浓度传感器，所述烟雾浓度传感器与所述测温孔对应设置，所述烟雾浓度传感器用于控制所述进气孔和所述出气孔开合。

本发明公开了以下技术效果：

1.微波烧结腔的形状、尺寸及安装磁控管的馈口的空间布局，是在保证试样所处炉腔空间位置的微波电场强度大且均匀的基础上优化得到。该微波烧结炉结构以及布局可使试样在烧结时获得更高的烧结温度和更均匀的温度分布。

2.本发明的微波烧结炉带有烟雾浓度测量件，能够实时监测高温烧结时烟尘浓度，使烟尘及挥发气体及时排出，保证了烧结时的测温准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为烧结炉的立体图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的俯视图；

图4为进气孔与烧结炉位置关系的立体图；

图5为转盘与烧结炉位置关系的立体图；

其中，1-第一馈口，2-第二馈口，3-第三馈口，4-第四馈口，5-第五馈口，6-第六馈口，7-第七馈口，8-第八馈口，9-烧结炉，10-观察孔，11-转盘，12-转轴，13-转轴孔，14-测温孔，15-红外测温头，16-进气孔，17-出气孔，18-烟雾浓度传感器，19-腔体底面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-5，本发明提供一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，包括烧结炉9，还包括开设在烧结炉9壁面上的第一馈口组件和第二馈口组件，其中，第一馈口组件包括四个馈口，四个馈口两两对称设置，四个馈口位于烧结炉9的第一平面上；第二馈口组件包括另外四个馈口，另外四个馈口两两对称设置，另外四个馈口位于烧结炉9的第二平面上；承托件，设置在烧结炉9底部内壁，承托件与烧结炉9转动连接，烧结炉9外壁面设置有测温件，测温件用于测量烧结炉9内温度，且测温件与承托件对应设置；导气件，开设在烧结炉9的壁面上，导气件用于烧结炉9的进气和排气，导气件与烟雾浓度测量件电性连接。

现有技术中的的设备烧结腔大多分为两种结构，其一是设备烧结腔为矩形腔，三个馈口分布在烧结腔顶部间隔120°分布，底部还设有三个载物盘，与顶部馈口交错分布，该种设置使得矩形烧结腔以及超声发生器全都分布在上方，导致电磁场分布不均匀，其没有旋转功能，不利于烧结试样温度场和电磁场均匀分布。其二是设备烧结腔为竖放的圆柱腔，只设有单个3kw馈口，设置在烧结腔侧面。单馈口分布也不利于烧结的均匀性，该种烧结腔内虽然存在内置转盘，但是由于该转盘的放置方式，腔体的开口只能设置在腔体顶部，开关机械机构繁琐，且红外测温装置分布在腔体盖子上，由于盖子是活动的，红外测温装置与烧结试样的对中性不能保证。

而本设备烧结腔对第一馈口组件和第二馈口组件与烧结炉9的位置关系进行调整确定，并在烧结炉9内设置转盘11，由于腔体的开口位于腔体的侧面，因此并不存在上述问题，进而提高本装置的使用效果。此外，在烧结炉9外设置有烟雾浓度测量件，通过烟雾浓度测量对烧结炉9内的烟雾浓度进行监测，以使得烧结炉9正常使用。

其中，馈口根据位置不同开设有八个，馈口用来安装磁控管，馈口的截面尺寸均采用BJ26型国家标准，馈口的长度优选为55mm。

进一步优化方案，烧结炉9腔体为圆柱形结构，烧结炉9内径为500mm～530mm，烧结炉9深度为650mm～700mm。

进一步优化方案，第一平面与烧结炉9中心平面的夹角为5°～15°，第一平面上的第一馈口1与烧结炉9的腔体底面19的距离为500mm～540mm，第一平面上的第二馈口2与烧结炉9的腔体底面19的距离为350mm～380mm，第一平面上的第五馈口5和第六馈口6分别通过第一平面的中心线与第一馈口1和第二馈口2对称设置。腔体底面19指的是烧结炉9远离其开口的端面，根据该端面对八个馈口位置进行定位。而第一平面相对于烧结炉9的中心平面偏转5°～15°，在该平面上设置有四个馈口，且四个馈口通过第一平面的中心线两两对称设置。

进一步优化方案，第二平面与烧结炉9中心平面的夹角为45°，第二平面上的第三馈口3与烧结炉9的腔体底面19的距离为400mm～490mm，第二平面上的第四馈口4与腔体底面19的距离为300mm～330mm，第二平面上的第七馈口7和第八馈口8分别通过第二平面的中心线与第三馈口3和第四馈口4对称设置。同理，而第二平面相对于烧结炉9的中心平面偏转45°，在该平面上设置有另外四个馈口，且另外四个馈口通过第二平面的中心线两两对称设置。

进一步优化方案，烧结炉9外壁面开设有观察孔10，观察孔10位于烧结炉9的第三平面上，第三平面与烧结炉9中心平面的夹角为70°。观察孔10用来观察烧结炉9内情况。

本发明的一个实施例中，观察孔10的尺寸优选为30mm，观察孔10与腔体底面19的距离优选为470mm。

进一步优化方案，承托件包括设置在烧结炉9内的转盘11，转盘11底部固接有转轴12，转轴12末端通过转轴孔13穿过烧结炉9底部并伸出烧结炉9外，转盘11的中心平面与烧结炉9的中心平面距离为150mm～180mm。在烧结炉9外设置有驱动电机(图中未示出)，驱动电机用于驱动转轴12并带动转盘11旋转，提高烧结试样加热均匀性。

本发明的一个实施例中，转盘11的直径优选为300mm，厚度优选为4mm。

本发明的一个实施例中，转轴孔13的直径优选为70mm。

进一步优化方案，烧结炉9外表面开设有测温孔14，测温孔14与转盘11中心位置对应设置，烧结炉9外壁面固接有红外测温头15，红外测温头15通过测温孔14对烧结炉9内进行测温。测温孔用来测量烧结炉内的温度。红外测温头19通过测温孔14对烧结炉9内的温度进行检测并反馈。

本发明的一个实施例中，测温孔14的直径优选为30mm，测温孔14的中心位置与转轴孔13的中心位置处于同一竖直平面，两者与腔体底面19的距离优选为470mm。

进一步优化方案，导气件包括开设在烧结炉9外壁面的进气孔16和出气孔17，进气孔16用于向烧结炉9内通入惰性气体，出气孔17用于排出烧结炉9内烟气。进气孔16连通有惰性气体存储源，当烟雾浓度测量件检测到烧结炉9内的烟雾量达到一定值后，通过进气孔16向烧结炉9内通入惰性气体，并通过出气孔17将烟气排出，使得烧结炉9内的烟气不影响红外测量头15正常测温并保证红外测量头15的测温准确性。

本发明的一个实施例中，惰性气体优选但不限于为氮气，氮气具有较好的使用效果，且相对来说成本较低。

本发明的一个实施例中，进气孔16的直径优选为15mm，进气孔16与腔体底面19的距离优选为605mm。

本发明的一个实施例中，出气孔17的直径优选为15mm，出气孔17与腔体底面19的距离优选为200mm。

进一步优化方案，烟雾浓度测量件包括固定在烧结炉9外壁面上的烟雾浓度传感器18，烟雾浓度传感器18与测温孔14对应设置，烟雾浓度传感器18用于控制进气孔16和出气孔17开合。烟雾浓度传感器18用来对烧结炉9内的烟雾浓度进行检测，以使得红外测温头15正常测温。

本发明的一个实施例中，根据烟雾浓度传感器18的检测浓度，既可以人工操作排出烧结炉9内烟气，也可在进气孔16和出气孔17上安装电磁阀，并预先设置程序，即烟雾浓度传感器18检测到的烟气浓度达到预定值后反馈至控制元件，通过控制元件控制惰性气体进入进气孔16并打开出气孔17，该技术属于现有技术，在此不做过多赘述。

实施例1

烧结炉9尺寸：530mm*700mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面偏转5°的第一平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。该位置本发明完全一致。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为52209.36，温度场不均匀系数COV值为0.004488。

实施例2

烧结炉9尺寸：530mm*650mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面偏转5°的第一平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为9563.624，温度场不均匀系数COV值为0.008352。

实施例3

烧结炉9尺寸：530mm*600mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面偏转5°的第一平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为15016.36，温度场不均匀系数COV值为0.007355。

实施例4

烧结炉9尺寸：530mm*700mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于烧结炉9中心平面，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为46512.24，温度场不均匀系数COV值为0.0072024。

实施例5

烧结炉9尺寸：530mm*700mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面偏转5°的第一平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为34556.19，温度场不均匀系数COV值为0.0094102。

实施例6

烧结炉9尺寸：530mm*700mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为33638.11，温度场不均匀系数COV值为0.008515。

实施例7

烧结炉9尺寸：520mm*700mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面偏转5°的第一平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为1065，温度场不均匀系数COV值为0.000326。

实施例8

烧结炉9尺寸：540mm*700mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面偏转5°的第一平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为540mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为380mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为490mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为330mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为21407.59，温度场不均匀系数COV值为0.000489。

实施例9

烧结炉9尺寸：580mm*600mm

馈口位置：第一馈口1～第四馈口4分布在烧结炉9左侧，第五馈口5～第八馈口8分布在烧结炉9右侧，左右两边对称正交分布，第一馈口1和第二馈口2中心位于与烧结炉9中心平面上，第一馈口1与腔体底面19的距离为480mm，第二馈口2与腔体底面19的距离为350mm。第三馈口3与第四馈口4中心位于与烧结炉9中心平面偏转45°的第二平面上，第三馈口3与腔体底面19的距离为480mm，第四馈口4与腔体底面19的距离为350mm。第五馈口5～第八馈口8分别与第一馈口1～第四馈口4对称正交分布。该位置及烧结炉9大小是根据现有设备1:1建模而成。

加热式样尺寸：40mm*40mm*5mm

加热式样高度：距转盘80mm

微波功率：8kw

微波频率：2.45GHz

网格参数：最大单元格尺寸2mm，最小单元格尺寸0.2mm

该情况下试样的平均电场强度为30531.81，温度场不均匀系数COV值为0.0029898。仿真结果

通过有限元仿真软件comsol对本发明高温烧结炉及不同腔体尺寸和不同馈口位置烧结炉进行微波烧结仿真。通过表一可以看出，腔体大小和馈口位置对微波烧结温度和均匀性影响很大，在相同的时间内，本发明烧结炉腔(实施例1)平均电场强度最高、温度最高、均匀性最好。本发明的微波烧结炉腔能够满足陶瓷材料微波高温均匀烧结的要求。

如表一所示，表一为实施例1-9平均电场强度、温度、COV值。

表一 实施例1-9平均电场强度、温度、COV值

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，包括烧结炉(9)，其特征在于：还包括开设在所述烧结炉(9)壁面上的第一馈口组件和第二馈口组件，其中，所述第一馈口组件包括四个馈口，四个所述馈口两两对称设置，四个所述馈口位于所述烧结炉(9)的第一平面上；所述第二馈口组件包括另外四个馈口，另外四个所述馈口两两对称设置，另外四个所述馈口位于所述烧结炉(9)的第二平面上；

承托件，设置在所述烧结炉(9)底部内壁，所述承托件与所述烧结炉(9)转动连接，所述烧结炉(9)外壁面设置有测温件，所述测温件用于测量所述烧结炉(9)内温度，且所述测温件与所述承托件对应设置；

导气件，开设在所述烧结炉(9)的壁面上，所述导气件用于所述烧结炉(9)的进气和排气，所述导气件与烟雾浓度测量件电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述烧结炉(9)腔体为圆柱形结构，所述烧结炉(9)内径为500mm～530mm，所述烧结炉(9)深度为650mm～700mm。

3.根据权利要求1所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述第一平面与所述烧结炉(9)中心平面的夹角为5°～15°，所述第一平面上的第一馈口(1)与所述烧结炉(9)的腔体底面(19)的距离为500mm～540mm，所述第一平面上的第二馈口(2)与所述烧结炉(9)的腔体底面(19)的距离为350mm～380mm，所述第一平面上的第五馈口(5)和第六馈口(6)分别通过所述第一平面的中心线与所述第一馈口(1)和所述第二馈口(2)对称设置。

4.根据权利要求3所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述第二平面与所述烧结炉(9)中心平面的夹角为45°，所述第二平面上的第三馈口(3)与所述烧结炉(9)的腔体底面(19)的距离为400mm～490mm，所述第二平面上的第四馈口(4)与所述腔体底面(19)的距离为300mm～330mm，所述第二平面上的第七馈口(7)和第八馈口(8)分别通过所述第二平面的中心线与所述第三馈口(3)和所述第四馈口(4)对称设置。

5.根据权利要求1所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述烧结炉(9)外壁面开设有观察孔(10)，所述观察孔(10)位于所述烧结炉(9)的第三平面上，所述第三平面与所述烧结炉(9)中心平面的夹角为70°。

6.根据权利要求1所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述承托件包括设置在所述烧结炉(9)内的转盘(11)，所述转盘(11)底部固接有转轴(12)，所述转轴(12)末端通过转轴孔(13)穿过所述烧结炉(9)底部并伸出所述烧结炉(9)外，所述转盘(11)的中心平面与所述烧结炉(9)的中心平面距离为150mm～180mm。

7.根据权利要求6所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述烧结炉(9)外表面开设有测温孔(14)，所述测温孔(14)与所述转盘(11)中心位置对应设置，所述烧结炉(9)外壁面固接有红外测温头(15)，所述红外测温头(15)通过所述测温孔(14)对所述烧结炉(9)内进行测温。

8.根据权利要求7所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述导气件包括开设在所述烧结炉(9)外壁面的进气孔(16)和出气孔(17)，所述进气孔(16)用于向所述烧结炉(9)内通入惰性气体，所述出气孔(17)用于排出所述烧结炉(9)内烟气。

9.根据权利要求8所述的用于陶瓷材料高温均匀烧结的微波烧结炉腔，其特征在于：所述烟雾浓度测量件包括固定在所述烧结炉(9)外壁面上的烟雾浓度传感器(18)，所述烟雾浓度传感器(18)与所述测温孔(14)对应设置，所述烟雾浓度传感器(18)用于控制所述进气孔(16)和所述出气孔(17)开合。

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