[实用新型]一种金属氧化物陶瓷材料的微波干燥设备

说明书

本实用新型涉及一种金属氧化物陶瓷材料的微波干燥设备，解决现有的金属氧化物陶瓷材料微波干燥设备微波功率不可控、功率密度不均匀的问题。本装置机架上设有谐振腔，谐振腔的底部前后两端相对设置有上料口和出料口，所述机架上还设有输送带，所述输送带由上料口向出料口从谐振腔的内部穿过，谐振腔通过波导管连接有微波功率源，所述波导管中段设有反射调节阀，反射调节阀的侧方设有功率吸收器。本实用新型微波功率可调，避免产品失水过快导致开裂，提高产品合格率和最终产品品质；改善了微波功率的均匀性，产品品质更加稳定；微波干燥过程中可以往谐振腔补充水蒸气，实现温干燥过程的湿度调节；采用机器人进出料自动化运行，使设备能并入流水线运行。

技术领域

本实用新型属于人工生物材料制备装备领域，涉及一种干燥设备，尤其是一种金属氧化物陶瓷材料的微波干燥设备。

背景技术

人工骨头、牙齿等一类的人工生物材料一般为金属氧化物陶瓷材料，例如氧化锆、氧化铝。这类陶瓷材料的素坯材料制备过程中需要进行干燥脱水。目前市面上现有金属氧化物陶瓷材料干燥方法一般为使用烘箱烘干，此方法原理是通过热传导加热素坯，整体升温，从而加速水分蒸发。此方法虽然简易，但是水分蒸发是由外及里，使得干燥时间长，并且由于受热不均匀、水汽逃逸不顺畅，容易引起陶瓷材料的素坯块内部隐裂，干燥质量无法得到保障。而且常用的烘箱式干燥作业不容易实现流水线作业。

另外，行业中也有微波加热设备用于氧化锆素坯的干燥作业。其原理是使用微波使氧化锆素坯内部水分子受热、挥发、汽化，从而使得氧化锆素坯块干燥。但是现有的微波设备存在以下问题：1）微波功率不可调，导致起始功率太高，一般在200W以上；这使得工艺功率窗口阈值过高，失水速率过快、容易引起陶瓷素坯产品炸裂。2）作业区域的功率密度不均匀，致使在批量生产时，产品的质量稳定性差。3）无法做到工艺环境温湿度的协同调控，致使产品在干燥过程中依旧有微小裂痕产生。4）设备不能自动上下料、不能并入流水线式的生产线中。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有的金属氧化物陶瓷材料微波干燥设备微波功率不可控、功率密度不均匀的问题，提供一种金属氧化物陶瓷材料的微波干燥设备。进一步的，本实用新型还解决了现有的微波设备温湿度无法协同调控的问题；并实现了设备的自动控制上下料，使设备可以并入流水线进行生产。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属氧化物陶瓷材料的微波干燥设备，包括机架，其特征在于：所述机架上设有谐振腔，谐振腔的底部前后两端相对设置有上料口和出料口，所述机架上还设有输送带，所述输送带由上料口向出料口从谐振腔的内部穿过，谐振腔通过波导管连接有微波功率源，所述波导管中段设有反射调节阀，反射调节阀的侧方设有功率吸收器。本方案中，首先输送带的上料端上料，将物料沿输送方向依次排布在输送带上，送入谐振腔内。输送带可以采用步进电机控制，上料一段前进一段，直至沿输送带方向上料完成，载有物料的输送带全部进入谐振腔。启动微波功率源，利用反射调节阀的调节，部分微波经过反射调节阀反射进入功率吸收器被吸收，有效地控制设备满足0~100W范围内低功率的工艺要求。实现输出到谐振腔的微波功率可调，根据微波干燥的不同阶段调节反射调节阀的发射量，从而调节微波功率，既保证干燥效率，又能保证产品品质。输送带用步进电机控制，微波干燥过程中在谐振腔内带动物料持续往复运动，提高物料微波加热的均匀性。输送带出料端与上料端相反，输送带可以采用步进电机控制，出料一段前进一段，直至沿输送带所有物料出料完成。输送带材质采用聚四氟乙烯作为材质，此材质可在-70℃-260℃之间工作，防火阻燃，性能优异。

作为优选，所述反射调节阀为可转动的反射板，反射板转轴与波导管方向垂直，所述波导管设置反射调节阀处的一侧设有分支管，分支管连接功率吸收器，所述分支管与波导管方向垂直且分支管与反射板转轴方向垂直。反射调节阀通过转动角度来调整反射板与波导管的夹角，从而控制微波功率的通过和反射比。

作为优选，所述谐振腔为三角形，谐振腔前后方向的长度从上到下均匀增大，所述波导管从上向下连接谐振腔的顶面中心。三角形谐振腔，微波从顶部向下输入，使谐振腔底部功率密度更加均匀。