“在微波場中,非金屬介質材料極性分子變成偶極分子,并隨著電場變化而引起旋轉和震動。例如頻率為2450MHz,即以每秒24億5千萬次的旋轉和震動,這就產生了類似于分子之間相互摩擦的效應,從而吸收電場的能量而發熱,物體本身成為發熱體,所以微波加熱是物料自身整體發熱。” 河南科爾微波創新科技有限公司李工解釋微波加熱原理用的天文數字令人印象深刻。
河南科爾微波創新科技有限公司是國內極少數以微波能應用基礎研究為核心的企業,致力于以微波能為代表的新能源的推廣(特別是微波工業化高溫設備、微波試驗室設備、微波干燥、微波加熱、微波殺菌以及微波化學等方面的應用),主要服務食品、木制品、橡膠、陶瓷、粉體、化工、制藥、農產品加工、垃圾污水處理等行業,滿足客戶降低生產能耗,提高生產效率和產品質量的需求,從而提高企業競爭力。

工業微波隧道烘干設備
適用于陶瓷、化工、制藥、礦產品以及食品、農產品、木制品、橡膠等多種原材料的快速升溫干燥處理。由于無需進過二次傳導,加熱效率極高,同時節省能耗;以適應不同物料烘干溫度恒溫恒控進行,避免了粉體結塊,不會造成物料和環境污染。

微波燒結爐
科爾微波的微波高溫馬弗爐、微波管式爐、微波真空燒結爐、微波氣氛燒結爐等各種高溫設備,適用于各類高等院校實驗室、研究所,工礦企業、質檢所、藥監所化驗室等各種科研單位。由于無需烘爐,微波能直達物料,節省傳統漫長烘爐時間;微波能既開既有,無熱慣性;PLC操作系統,恒溫恒控,溫度可達到1800℃,溫度誤差±1度;常壓空氣環境半開方式,自然進風,還可選單路各種氣氛保護控制系統。
李工表示上述設備可以根據不同客戶的要求定制設備的功率、尺寸、功能等,公司配有樣機和試驗機,客戶可以親自來廠或來料免費試驗,驗證效果。


微波隧道推板窯

微波立窯
隧道推板窯、微波立窯以及微波梭式窯等設備的能量利用率高、燒成周期短、生產效率高、產品受熱均勻、最高溫度可以達到1800℃,優點包括工藝調節靈活、自動化程度高、操作性強、使用方便、無環境污染、安全可靠、設備占地面積小等。

微波鐘罩窯
可控氣氛和空氣氣氛的高溫實驗環境下對無機材料、特種陶瓷材料、粉體,高硬材料等進行燒結、脫氣等熱處理的可連續生產設備。根據材料和應用選擇大氣環境或充入惰性氣氛、氮氣用于鈦、航天材料、碳化硅晶片,金屬硅,氧化鋁粉、氧化鋯、鈦白粉、鎢粉、磷酸鐵鋰其他金屬和陶瓷的焊接、表面處理、熱處理等領域。
小結
傳統煤、電、油、氣加熱屬于由表及里的熱傳導過程,升溫耗時長、熱效利用低,熱能耗量大,并且有污染和廢氣排放。窯爐也容易出現結焦現象,要定期清爐,停機檢修,元器件更換頻率高。李工表示,結合微波加熱技術的干燥燒結設備具有節能(轉化成熱能效率高,比傳統加熱方式節能30%以上)、環保(對外無排放,有效減少有害物質產生)、清潔(物料自身吸收微波發熱,無接觸,提高產品品質和成品率)、高熱效(加熱升溫速度快,能量利用率高)高度的可控制性,可實現高精度的氣氛和溫度控制并且窯爐溫度穩定度±5℃,自動化作業程度高,有效減少人工,改善生產環境。
編輯有感
上世紀90年代,加拿大切割工具生產商Indexable全球首創了利用微波燒結生產細晶粒氮化硅刀具的工藝,這種工藝生產的氮化硅陶瓷刀片耐熱和耐磨性能優勢明顯,便于對特定材料進行高速車銑加工。2018年,衡陽凱新特種材料科技有限公司成為國內首家使用微波高溫燒結鐘罩窯規模化生產氮化硅陶瓷的企業,據凱新技術總監曾小鋒介紹,微波加熱是從內部加熱陶瓷,可以產生具有增強硬度、韌性和高溫強度的微觀結構(細晶粒),相比其他工藝的優勢在于陶瓷部件具有更好的耐熱和耐磨性能。
以上兩個案例說明,微波燒結先進陶瓷在節能、環保之外還有極大的產品技術開發潛力,對當前產品性能提升有迫切需求的應用領域意義重大。
粉體圈
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作者:粉體圈
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