膛進(jìn)行復(fù)合加熱。
[0043]下面詳細(xì)說明使用本發(fā)明的復(fù)合式微波燒結(jié)爐的使用方法，該方法包括以下步驟:
[0044]I)將物料放置在爐膛底部的物料升降臺(tái)上，通過液壓裝置使升降臺(tái)上升與爐膛完全閉合。
[0045]2)進(jìn)行電加熱燒結(jié)時(shí)，開啟電加熱控制系統(tǒng)電源，在控制柜上的電加熱裝置控制面板(溫控面板)上設(shè)置燒結(jié)工藝參數(shù)，包括:加熱溫度、升溫速度、保溫時(shí)間、降溫速度，設(shè)置完裝置后，開啟循環(huán)冷卻水裝置，按下“加熱開始”按鈕即可開始燒結(jié)裝置。燒結(jié)爐會(huì)按照設(shè)置的裝置進(jìn)行燒結(jié)，裝置停止后燒結(jié)爐燒結(jié)過程自動(dòng)停止。電加熱燒結(jié)過程中，可隨時(shí)通過“加熱停止”按鈕將電加熱過程停止。
[0046]3)進(jìn)行微波加熱燒結(jié)時(shí)，開啟微波控制系統(tǒng)電源，在控制柜上的微波發(fā)射器控制面板上按下微波發(fā)射器觸控按鈕，選擇要開啟的微波發(fā)射器，發(fā)射器運(yùn)行后向爐膛內(nèi)發(fā)出微波，可對(duì)爐體內(nèi)具有介電性質(zhì)的物料進(jìn)行加熱。不同位置和數(shù)量的微波發(fā)射器產(chǎn)生的微波在爐膛內(nèi)部形成不同強(qiáng)度的微波能量場(chǎng)，使?fàn)t膛內(nèi)的物料達(dá)到不同的加熱效果，相應(yīng)的會(huì)在旁邊的微波功率顯示面板上顯示出實(shí)時(shí)的微波輸出功率。需要停止加熱時(shí)，通過觸控按鈕將微波發(fā)射器關(guān)閉即可。
[0047]4)同時(shí)進(jìn)行電加熱燒結(jié)和微波燒結(jié)時(shí)，則可同時(shí)開啟電加熱控制系統(tǒng)和微波控制系統(tǒng)電源。設(shè)置完電加熱裝置后，開啟循環(huán)冷卻水裝置，按下“加熱開始”按鈕進(jìn)行電加熱，按下微波發(fā)射器觸控按鈕，開啟微波發(fā)射器進(jìn)行微波加熱。
[0048]5)如果進(jìn)行真空燒結(jié)，需要按下電加熱控制柜上的“真空開始”按鈕，對(duì)爐膛進(jìn)行抽真空，真空度檢測(cè)儀會(huì)顯示出爐膛內(nèi)的實(shí)時(shí)真空度，達(dá)到所需的真空度后，按下“真空停止”按鈕，爐膛則會(huì)處于燒結(jié)所需的真空環(huán)境。加熱過程中的實(shí)時(shí)溫度會(huì)在電加熱控制柜上的溫度記錄儀上顯示，可對(duì)爐內(nèi)溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
[0049]為了詳細(xì)說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的復(fù)合式微波燒結(jié)爐及其使用方法進(jìn)一步說明。
[0050]如附圖1所示，本發(fā)明所述電加熱控制系統(tǒng)，包括溫度記錄儀、電加熱程序控制面板(溫控面板)、加熱控制按鈕、真空控制按鈕、真空度檢測(cè)儀，集成在一個(gè)立式控制柜中。其中，溫度記錄儀與爐體測(cè)溫裝置相連，負(fù)責(zé)檢測(cè)爐膛內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度；電加熱程序控制面板(溫控面板)用于設(shè)置燒結(jié)工藝參數(shù)，包括:加熱溫度、升溫速度、保溫時(shí)間、降溫速度，從而控制燒結(jié)爐的電加熱過程；加熱控制按鈕包括“加熱開始”按鈕和“加熱停止”按鈕在溫控面板將燒結(jié)程序設(shè)置完成后，按下“加熱開始”按鈕可使燒結(jié)爐按照設(shè)置好的程序開始加熱，當(dāng)燒結(jié)過程中出現(xiàn)異常，如冷卻水停止，程序設(shè)置錯(cuò)誤等，可按下“加熱停止”按鈕，使燒結(jié)爐不再加熱；真空控制按鈕包括“真空開始”按鈕和“真空停止”按鈕，通過真空泵與爐體連接，可通過按鈕控制爐內(nèi)真空度；真空度檢測(cè)儀通過信號(hào)線直接與爐體連接，用于監(jiān)測(cè)爐內(nèi)實(shí)時(shí)真空度。
[0051]如附圖2-1所示，本發(fā)明所述微波控制系統(tǒng)包括:微波發(fā)射器控制面板和微波功率顯示面板，集成在一個(gè)控制柜中，其中，如附圖2-2所示，微波發(fā)射器控制面板上顯示有8個(gè)觸控按鈕，與爐膛頂部的8個(gè)微波發(fā)射器相對(duì)應(yīng)，可通過觸控操作對(duì)每一個(gè)微波發(fā)射器單獨(dú)進(jìn)行開啟和關(guān)閉，從而達(dá)到了控制爐膛內(nèi)微波加熱的目的；控制面板旁邊的功率顯示面板可實(shí)時(shí)顯示微波發(fā)射器開啟時(shí)的工作功率。微波控制面板和微波功率顯示面板通過信號(hào)線與爐頂微波發(fā)射器相連，通過程序控制和信號(hào)傳輸對(duì)發(fā)射器進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)，從而達(dá)到微波加熱的目的。
[0052]如附圖3和附圖4所示，本發(fā)明所述長(zhǎng)方體形加熱爐包括有效容積達(dá)到90厘米X70厘米X70厘米的長(zhǎng)方體形爐膛、爐頂和樣品臺(tái)。爐膛由內(nèi)向外依次為加熱元器件、耐火層、保溫層、防護(hù)層和外部鋼結(jié)構(gòu)組成。其中，加熱元器件I為U型硅鉬棒，分為四組通過固定鞘2安裝在爐膛四面內(nèi)壁，大功率電流流過硅鉬棒，產(chǎn)生大量熱量后通過對(duì)流和輻射的方式向爐膛內(nèi)傳遞熱量，從而達(dá)到加熱物料的目的。耐火層3由高純氧化鋁耐火磚構(gòu)成，此種材料可以承受1800攝氏度的溫度而性質(zhì)不發(fā)生改變，耐火層的外面為保溫層4和防護(hù)層5，保溫層由高純氧化鋁泡沫磚構(gòu)成，可以最大限度地減少散熱損失。防護(hù)層在保溫層外部，由不銹鋼板組成，用于爐膛整體的支撐和保護(hù)。同時(shí)，為了保護(hù)爐膛，爐體安裝有循環(huán)冷卻水裝置，在爐膛的不銹鋼板防護(hù)層外部纏繞循環(huán)水管，通過水流帶走爐膛向外散發(fā)的熱量，進(jìn)水口設(shè)置有水壓表，用于檢測(cè)進(jìn)水水壓，出水口設(shè)有溫度報(bào)警器，用于防止出水溫度過高，流出的熱水經(jīng)過冷卻處理后可繼續(xù)循環(huán)使用，冷卻水出現(xiàn)任何異常，報(bào)警器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，同時(shí)反饋給電加熱控制系統(tǒng)，爐子停止加熱。
[0053]爐頂分布有8個(gè)尺寸和功率相同的微波發(fā)射器6，每個(gè)發(fā)射器端口尺寸為80厘米X 40厘米，輸出功率為I千瓦，總功率為8千瓦，通過對(duì)爐膛內(nèi)的微波場(chǎng)分布的模擬和計(jì)算，按一定的位置排布。爐頂中央分布有I個(gè)鉑銠熱電偶7和I個(gè)紅外溫度傳感器8，熱電偶和紅外溫度傳感器通過信號(hào)線與電加熱系統(tǒng)控制柜相連，用于監(jiān)測(cè)燒結(jié)過程中爐膛內(nèi)部和物料本身的溫度，示數(shù)會(huì)顯示在控制柜上的溫度記錄儀。其中鉑銠熱電偶用于電加熱時(shí)爐膛內(nèi)部溫度的測(cè)定，紅外溫度傳感器發(fā)出的紅外線直接射在升降臺(tái)上，用于物料本身的溫度測(cè)定。
[0054]爐膛底部為燒結(jié)爐的物料升降臺(tái)9，用于放置燒結(jié)物料，采用液壓控制機(jī)構(gòu)。通過程序設(shè)置當(dāng)放置物料的升降臺(tái)與爐膛完全合并后才可進(jìn)行加熱，否者加熱程序不能運(yùn)行，
[0055]附圖5所示為復(fù)合式微波燒結(jié)爐的工作過程流程圖。
[0056]1、將物料放置在爐膛底部的物料升降臺(tái)9上，通過液壓裝置使升降臺(tái)上升與爐膛完全閉合，若物料的升降臺(tái)與爐膛未完全合并，則加熱不能開始。
[0057]2、開啟電加熱控制系統(tǒng)電源，在控制柜上的電加熱程序控制面板(溫控面板)上設(shè)置燒結(jié)工藝參數(shù)，包括:加熱溫度、升溫速度、保溫時(shí)間、降溫速度，設(shè)置完程序后，開啟循環(huán)冷卻水裝置，按下“加熱開始”按鈕即可開始燒結(jié)程序。燒結(jié)爐會(huì)按照設(shè)置的程序進(jìn)行電加熱燒結(jié)，程序結(jié)束后燒結(jié)爐燒結(jié)過程自動(dòng)停止。電加熱燒結(jié)過程中，可隨時(shí)通過“加熱停止”按鈕將電加熱過程停止。
[0058]3、開啟微波控制系統(tǒng)電源，在控制柜上的微波發(fā)射器控制面板上按下微波發(fā)射器觸控按鈕，選擇要開啟的微波發(fā)射器6，發(fā)射器運(yùn)行后向爐膛內(nèi)發(fā)出微波，可對(duì)爐體內(nèi)具有介電性質(zhì)的物料進(jìn)行加熱。不同位置和數(shù)量的微波發(fā)射器產(chǎn)生的微波在爐膛內(nèi)部形成不同強(qiáng)度的微波能量場(chǎng)，使?fàn)t膛內(nèi)的物料達(dá)到不同的加熱效果，相應(yīng)的會(huì)在旁邊的微波功率顯示面板上顯示出實(shí)時(shí)的微波輸出功率。需要停止加熱時(shí)，通過觸控按鈕將微波發(fā)射器關(guān)閉即可。
[0059]4、如果需要在真空環(huán)境下燒結(jié)，則需要按下電加熱控制柜上的“真空開始”按鈕，對(duì)爐膛進(jìn)行抽真空，真空度檢測(cè)儀會(huì)顯示出爐膛內(nèi)的實(shí)時(shí)真空度，達(dá)到所需的真空度后，按下“真空停止”按鈕，爐膛則會(huì)處于燒結(jié)所需的真空環(huán)境。加熱過程中的實(shí)時(shí)溫度會(huì)在電加熱控制柜上的溫度記錄儀上顯示，可對(duì)爐內(nèi)溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
[0060]5、電加熱控制系統(tǒng)和微波加熱控制系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要單獨(dú)或一起開啟。加熱過程結(jié)束后，圖1中的溫度記錄儀中溫度示數(shù)達(dá)到室溫時(shí)，可降下物料升降臺(tái)，開啟爐膛，取出燒結(jié)后物料，如果是真空環(huán)境下燒結(jié)，則需要先將連接真空泵和爐膛的真空閥門打開，待爐膛內(nèi)達(dá)到常壓后，方可開啟爐膛。
[0061]需要說明的是，本復(fù)合式微波燒結(jié)爐主要用于大尺寸納米陶瓷材料的燒結(jié)。傳統(tǒng)的電加熱技術(shù)產(chǎn)生的熱量是自外向內(nèi)傳導(dǎo)，燒結(jié)大尺寸陶瓷材料時(shí)需要較高的燒結(jié)溫度才能使材料本身達(dá)到所需要的溫度，極大的消耗了能源；同時(shí)容易在材料內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而造成材料的開裂。而微波燒結(jié)是通過材料內(nèi)部分子振動(dòng)產(chǎn)生熱量，使材料達(dá)到加熱效果，這樣可以降低電