在热处理过程中利用微波作为一种新的热源

条款于2020年11月24日更新。

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任何不小心把金属放进微波炉的人都知道，金属和微波炉不是朋友。然而，微波可以用于有针对性的、特定的金属热处理方法。

微波通过微波场中的介质或磁损耗产生内摩擦和热，这一过程被称为“电纳”或“耦合”。就金属而言，微波可以引起涡流和外部加热，但主要是反射。然而，由于粉末金属的表面积大、电连通性低，微波场可以有效地加热粉末金属。金属粉末的表面还含有氧化物、水和其他化合物。这些复杂的表面化学反应加速了微波对金属粉末的加热。

有许多技术允许在金属加工中使用微波，即使金属反射或不能很好地吸收。一种有效的技术是辐射热和微波的结合。辐射热可以通过传统的热源或使用微波敏感器来增加，微波敏感器是能够有效地将微波能量转化为热量的材料。亚博网站下载

下面是微波在热处理过程中作为热源的几种方法。

改善机械性能的热处理

热处理通常用于提高材料的机械强度和硬度。常规热处理，通过对流或辐射进行，需要热量从目标材料的表面转移到材料的内部。另一方面，微波热源可以更均匀地加热目标材料。

根据《进程工程》(procdia Engineering)杂志2014年的一项研究，使用隔热层和敏感层，微波炉可以有效地提高机械强度和硬度，比传统方法使用更少的能量。研究人员还发现，微波炉比传统炉加热测试样品更均匀。

微波粉末冶金烧结

在烧结过程中，金属粉末压坯的行为更像块状金属:压坯随着外层保护层的破坏而导电，颗粒之间的连接增加。yabo214这导致金属失去其介电特性，从而停止了纯微波烧结。

然而，一个组合加热过程，例如使用一个传感器辅助，可以补充烧结的后期阶段。另一种方法是定制晶界并保持电介质的加热特性。

微波粘结剂去除

粉末压实是制造零件形状的常用方法，需要粘结剂来提供零件的强度和处理能力。在烧结过程中，粘结剂必须在零件开始致密化之前取出。这通常是通过热处理来实现的。对于许多陶瓷材料来说，零件是在熔炉亚博网站下载中逐渐加热，以把粘结剂从零件中烧出来。粉末冶金部件在气氛控制的炉中加热，使粘结剂挥发并清除。

在每种情况下，粘结剂的去除都是一个需要大量时间和精力的过程，特别是对于具有大量横截面的部件。热量必须从部件的外部输送到部件的中部。如果零件加热过快，粘结剂会迅速挥发，产生大量气体，可能会使零件开裂。此外，如果在零件外部使用过多的热量，它可能在从零件中间消除粘结剂之前就开始致密化，陷住粘结剂，并可能导致严重的缺陷。

在空气控制的环境中，电或气体和微波加热的组合可以通过均匀地加热粉末来解决这个问题。

金属表面处理

许多金属表面处理，如渗铝和渗硼，已经在实验室规模通过填充床胶结或化学气相沉积通过微波加热进行。然而，需要进行更多的研究来比较技术、扩大战略规模并进行成本效益分析。

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