การออกแบบเตาเผาผนึกไมโครเวฟ

เตาทำความร้อนด้วยไมโครเวฟส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบตรวจสอบ ระบบควบคุม กล่องฉนวน เครื่องกำเนิดไมโครเวฟ กล่องทำความร้อน และถังเก็บก๊าซกล่องทำความร้อนทำจากแผ่นกระจกสแตนเลสน้ำหล่อเย็นสามารถไหลในช่องประกบระหว่างแผ่นสแตนเลสสองชั้นเพื่อให้กล่องทำความร้อนเย็นลง

1. หลักการเผาผนึกวัสดุเซรามิกด้วยไมโครเวฟ

ปฏิกิริยาของวัสดุต่อไมโครเวฟสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 สถานการณ์ ได้แก่ การสะท้อนคลื่นไมโครเวฟ การส่งคลื่นไมโครเวฟการดูดซับไมโครเวฟการดูดซับไมโครเวฟบางส่วนโลหะส่วนใหญ่จัดอยู่ในประเภทแรก ในขณะที่วัสดุแก้วและเซรามิกทั้งหมดจัดอยู่ในสามประเภทหลังเมื่อวางตัวเซรามิกลงในสนามไมโครเวฟ พลังงานที่ดูดซับสามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

P = (2π fε ) ( E2/ 2) tan δ，เมื่อไมโครเวฟทะลุวัสดุ ความเข้มของมันจะลดลงตามความลึกของการเจาะระยะห่างจากพื้นผิววัสดุถึงค่าการลดทอนของพลังงานไมโครเวฟที่ 1/ e กำหนดเป็นความลึกของการเจาะ Dp ของไมโครเวฟ:

3แล 0

DP = π แทน δ (ε r/ε 0) 1/ 2

8. 686

โดยที่ P คือพลังงานไมโครเวฟที่ตัวเซรามิกดูดซับF คือความถี่ε คือค่าคงที่ไดอิเล็กตริกคอมโพสิตแล 0 คือความยาวคลื่นของไมโครเวฟในสุญญากาศE คือความเข้มของสนามไฟฟ้าtan δ คือการสูญเสียแทนเจนต์ของเซรามิกอิเล็กทริกการสูญเสียแทนเจนต์ (อัตราส่วนของปัจจัยการสูญเสียต่อค่าคงที่ไดอิเล็กทริก) มักจะใช้เพื่อแสดงความสามารถในการเชื่อมต่อของวัสดุกับไมโครเวฟ ยิ่งค่าการสูญเสียแทนเจนต์สูงเท่าไร ความสามารถในการเชื่อมต่อระหว่างวัสดุและไมโครเวฟก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น

2. การออกแบบเตาให้ความร้อนอุณหภูมิสูงด้วยไมโครเวฟ

เตาทำความร้อนด้วยไมโครเวฟส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบตรวจสอบ ระบบควบคุม กล่องฉนวน เครื่องกำเนิดไมโครเวฟ กล่องทำความร้อน และถังเก็บก๊าซกล่องทำความร้อนทำจากแผ่นกระจกสแตนเลสน้ำหล่อเย็นสามารถไหลในช่องประกบระหว่างแผ่นสแตนเลสสองชั้นเพื่อให้กล่องทำความร้อนเย็นลงเซนเซอร์วัดอุณหภูมิที่เราใช้คือเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด RAYR3I1MSCL2U ของบริษัท American leitaiระบบควบคุมสามารถควบคุมด้วยตนเองและการควบคุมอัตโนมัติได้เพื่อป้องกันไม่ให้ประตูเตาอบไมโครเวฟปิดหลังจากเตาทำความร้อนด้วยไมโครเวฟออกจากประตูเตาอบและรั่วไหลออกจากช่องว่างระหว่างช่อง นอกเหนือจากประตูเตาทำความร้อนในการแปรรูปและการผลิตเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำด้านมิติสูงและความแม่นยำในการประกอบเราจึง ประตูเตาอบไมโครเวฟที่ติดตั้งไว้รอบๆ โครงสร้างร่องโช๊ค โครงสร้างนี้สามารถลดการรั่วซึมของไมโครเวฟได้อย่างมีประสิทธิภาพการเลือก การออกแบบภาคสนาม และฉนวนของเครื่องกำเนิดไมโครเวฟเป็นปัจจัยสำคัญในการเตาเผาผนึกออกแบบ.

3. การเลือกเครื่องกำเนิดไมโครเวฟ

โดยทั่วไป Mag netron, Klystron และ Gyrotron จะถูกเลือกใช้ในอุปกรณ์ทำความร้อนด้วยไมโครเวฟในฐานะ “หัวใจ” ของอุปกรณ์เผาผนึกด้วยไมโครเวฟ การเลือกใช้อุปกรณ์ดังกล่าวจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและราคาของอุปกรณ์ทั้งหมดความถี่ที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์เผาผนึกด้วยไมโครเวฟคือ:

915 MHz, 2.45 GHz, 6 GHz, 28 GHz และ 60 GHz เป็นต้น โดยทั่วไป แมกนีตรอนสามารถเลือกเป็นเครื่องกำเนิดไมโครเวฟสำหรับความถี่ต่ำ เช่น 915 MHz และ 2.45 GHz สามารถเลือก 6 GHz เป็นหลอดควบคุมความเร็วและความถี่ที่สูงกว่าได้ เช่น 28 GHz และ 60 GHz สามารถเลือกเป็นขดลวดแม่เหล็กได้

เมื่อความถี่และกำลังของเครื่องกำเนิดไมโครเวฟต่างๆ เพิ่มขึ้น อัตราส่วนราคา ($/ วัตต์) จะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากการออกแบบต้องใช้เครื่องกำเนิดไมโครเวฟกำลังสูง ขอแนะนำให้ใช้เครื่องกำเนิดไมโครเวฟความถี่ต่ำและความถี่เดียวกันเพื่อให้ได้พลังงานซ้อนทับกัน

4.การออกแบบโครงสร้างฉนวน

โครงสร้างฉนวนที่ใช้กันมากที่สุดในเตาหลอมไมโครเวฟคือชนิดผงฝังและชนิดกล่องโครงสร้างฉนวนผงฝังมีข้อดีของฉนวนที่ดีอย่างไรก็ตาม เมื่อเผาตัวอย่างที่อุณหภูมิสูงขึ้น จะเกิดการยึดเกาะระหว่างตัวอย่างกับผงที่ฝังไว้ได้ง่ายหลังจากที่ตัวอย่างถูกเผาแล้ว จะเกิดการสัมผัสโดยตรงแต่โครงสร้างนี้ไม่ดีเท่ากับโครงสร้างฉนวนผงแบบฝังเมื่อรวมคุณลักษณะของโครงสร้างฉนวนทั้งสองเข้าด้วยกัน เราได้ออกแบบโครงสร้างฉนวนชนิดกล่อง