[发明专利]一种超声波振动活化辅助微波烧结炉

摘要

本发明的目的是针对新材料研发对烧结技术的实际需求及超声波技术的优点，设计了一种由微波源、磁控管、波导管、引波坩埚或普通高温坩埚，变幅杆，变幅杆支撑架，超声波发生器，超声波换能器等构成的超声波振动活化辅助烧结的微波烧结炉。超声波发生器产生的电信号通过超声波换能器转换成超声振动，超声振动通过变幅杆、坩埚传递到引波坩埚或普通高温坩埚内的待烧样品，使待烧样品在微波烧结过程中处于超声振动状态，在微波辐射作用下，待烧样品的物质微粒在微波烧结温度下高速振动，促进待烧样品的晶粒快速均匀成核长大或者部分物质均匀熔化快速填充空隙。本发明可使块状样品烧结后微结构更加均匀、致密，样品在微观结构上更加优异。

主权项

一种超声振动活化辅助微波烧结炉，包括炉壳及内置于炉壳的炉膛、微波加热系统、气氛系统及超声振动活化辅助烧结系统，微波加热系统包括微波源、磁控管、波导管、吸收微波的引波坩埚或普通高温坩埚，微波频率可以从300MHz到300GHz，超声振动活化辅助烧结系统包括变幅杆、变幅杆支撑架、超声波发生器、超声波换能器、普通高温坩埚或吸收微波的引波坩埚，其特征是，磁控管安装在所述波导管上，波导管安装在炉壳上，引波坩埚或普通高温坩埚安装在炉膛中部，待烧样品位于吸收微波的引波坩埚或普通高温坩埚内，引波坩埚或普通高温坩埚与变幅杆相连，变幅杆另一端与位于炉壳外的超声波换能器连接，变幅杆通过变幅杆支撑架固定，变幅杆支撑架通过小孔穿过炉壳，变幅杆外径比变幅杆支撑架内径稍小，变幅杆可以在变幅杆支撑架内沿轴径自由移动，炉壳底部开有通过变幅杆支撑架的小孔，炉壳顶部和引波坩埚顶部开有通过红外测温仪进行温度监测的测温孔，两个测温孔的中心线及待烧样品的中心线在同一条垂直直线上。