Conception d'un four de frittage à micro-ondes

Le four de chauffage à micro-ondes est principalement composé d'un système de surveillance, d'un système de contrôle, d'un boîtier isolant, d'un générateur de micro-ondes, d'un boîtier chauffant et d'un réservoir de stockage de gaz.La boîte chauffante est constituée d’une plaque miroir en acier inoxydable.L'eau de refroidissement peut circuler dans le sandwich entre deux couches de plaques d'acier inoxydable pour réaliser le refroidissement de la boîte chauffante.

1. Principe du frittage micro-ondes des matériaux céramiques

La réaction des matériaux aux micro-ondes peut être divisée en quatre situations : la transmission des micro-ondes par réflexion des micro-ondes ;absorption des micro-ondes ;absorption partielle des micro-ondes.La plupart des métaux appartiennent à la première catégorie, tandis que tous les matériaux en verre et en céramique appartiennent aux trois dernières catégories.Lorsqu'un corps en céramique est placé dans un champ micro-ondes, la puissance absorbée peut être exprimée par l'équation suivante :

P = (2π fε ) ( E2/ 2) tan δ，Lorsque le micro-onde pénètre dans le matériau, son intensité diminue avec la profondeur de pénétration.La distance entre la surface du matériau et l'atténuation à 1/e de l'énergie micro-onde est définie comme la profondeur de pénétration Dp des micro-ondes :

3λ 0

DP = π tan δ (ε r/ε 0) 1/ 2

8. 686

Où P est la puissance micro-onde absorbée par le corps en céramique ;F est la fréquence ;ε est la constante diélectrique composite ;λ 0 est la longueur d'onde des micro-ondes dans le vide ;E est l'intensité du champ électrique ;tan δ est la tangente de perte des céramiques diélectriques ;La tangente de perte (le rapport entre le facteur de perte et la constante diélectrique) est généralement utilisée pour exprimer la capacité de couplage du matériau aux micro-ondes. Plus la valeur de la tangente de perte est élevée, plus la capacité de couplage entre le matériau et les micro-ondes est forte.

2. Conception d'un four de chauffage à haute température par micro-ondes

Le four de chauffage à micro-ondes est principalement composé d'un système de surveillance, d'un système de contrôle, d'un boîtier isolant, d'un générateur de micro-ondes, d'un boîtier chauffant et d'un réservoir de stockage de gaz.La boîte chauffante est constituée d’une plaque miroir en acier inoxydable.L'eau de refroidissement peut circuler dans le sandwich entre deux couches de plaques d'acier inoxydable pour réaliser le refroidissement de la boîte chauffante.Le capteur de température que nous utilisons est le thermomètre infrarouge RAYR3I1MSCL2U de la société américaine leitai.Le système de contrôle peut réaliser un contrôle manuel et un contrôle automatique.Afin d'éviter que la porte du four à micro-ondes ne se ferme après le chauffage par micro-ondes de la porte du four et que les fuites ne s'échappent des espaces entre la cavité, en plus de chauffer la porte du four lors du traitement et de la fabrication pour garantir la haute précision dimensionnelle et la précision d'assemblage, nous la porte du four à micro-ondes installée autour de la structure de la rainure d'étranglement, cette structure peut réduire efficacement les fuites de micro-ondes.La sélection, la conception du champ et l'isolation du générateur de micro-ondes sont les facteurs clés dans lefour de frittageconception.

3. Sélection du générateur de micro-ondes

Mag netron, Klystron et Gyrotron sont généralement sélectionnés dans les appareils de chauffage à micro-ondes.En tant que « cœur » de l’équipement de frittage par micro-ondes, son choix affectera directement les performances et le coût de l’ensemble de l’équipement.La fréquence couramment utilisée dans les dispositifs de frittage par micro-ondes est :

915 MHz, 2,45 GHz, 6 GHz, 28 GHz et 60 GHz, etc. Généralement, le magnétron peut être sélectionné comme générateur de micro-ondes pour des fréquences inférieures telles que 915 MHz et 2,45 GHz, 6 GHz peuvent être sélectionnés comme tube de régulation de vitesse et des fréquences plus élevées tels que 28 GHz et 60 GHz peuvent être sélectionnés comme bobine magnétique.

À mesure que la fréquence et la puissance des divers générateurs de micro-ondes augmentent, leur rapport de prix ($/Watt) augmentera considérablement.Si un générateur micro-ondes de haute puissance est nécessaire dans la conception, il est recommandé d'utiliser le même générateur de fréquence et de faible puissance pour obtenir par superposition de puissance.

4. Conception de la structure isolante

La structure isolante la plus couramment utilisée dans les fours de frittage à micro-ondes est le type à poudre enterrée et le type à boîte.La structure d'isolation en poudre enterrée présente les avantages d'un bon effet isolant.Cependant, lorsque les échantillons sont frittés à une température plus élevée, l’adhésion entre les échantillons et la poudre enfouie se produit facilement.Une fois les échantillons frittés, un contact direct se produira.Mais cette structure n’est pas aussi bonne qu’une structure d’isolation en poudre enterrée.En combinant les caractéristiques de deux structures isolantes, nous avons conçu une structure isolante de type caisson.