[发明专利]一种复合式微波烧结炉

权利要求书

1.一种复合式微波烧结炉，包括电加热控制系统、微波控制系统和长方体形加热炉；其特征在于，

a)电加热控制系统，用于控制电加热过程的升温、保温、降温以及炉膛内的真空度；

b)微波控制系统，用于操作控制微波发射器的开启、关闭，开启数量以及发射功率，可根据不同的要求达到不同的微波加热效果；

c)长方体形加热炉，用于对材料进行独立的电加热烧结、微波烧结及电加热与微波复合烧结，可在真空环境下运行，采用水循环进行炉体冷却。

2.根据权利要求1所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，电加热控制系统将电加热装置、控温装置和真空控制装置集成在一个控制柜中，电加热控制系统通过信号传输线与炉体的电加热装置、真空控制装置相连；通过控制柜操作对电加热装置进行设置，电加热控制系统对长方体形炉体内物料进行常压或真空烧结。

3.根据权利要求1所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，微波控制系统通过信号线与炉体顶部的微波发射器相连，独立于电加热控制系统之外进行操作，通过控制柜操作对微波发射器进行设置，对炉内物料进行微波加热烧结。

4.根据权利要求2或3所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，微波控制系统和电加热控制系统可单独使用，亦可同时使用，达到不同的加热效果。

5.根据权利要求2所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，所述电加热控制系统包括温度记录仪、电加热装置控制面板(温控面板)、加热控制按钮、真空控制按钮、真空度检测仪；其中，温度记录仪与炉体测温装置相连，负责检测炉膛内的实时温度；电加热装置控制面板(温控面板)用于设置包括加热温度、升温速度、保温时间、降温速度的烧结工艺参数，从而控制烧结炉的电加热过程；加热控制按钮包括“加热开始”按钮和“加热停止”按钮，在温控面板将烧结装置设置完成后，按下“加热开始”按钮可使烧结炉按照设置好的装置开始加热，当烧结过程中出现冷却水停止，装置设置错误等异常时，可按下“加热停止”按钮，使烧结炉不再加热；真空控制按钮包括“真空开始”按钮和“真空停止”按钮，真空控制按钮通过真空泵与炉体连接，可通过按钮控制炉内真空度；真空度检测仪通过信号线直接与炉体连接，用于监测炉内实时真空度。

6.根据权利要求1所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，所述微波控制系统包括集成在一个控制柜中的微波发射器控制面板和微波功率显示面板，其中微波发射器控制面板上显示有与对炉膛顶部的8个微波发射器相对应的8个触控按钮，可通过对触控按钮的操作可对每一个微波发射器单独进行开启和关闭，从而达到了控制炉膛内微波加热的目的；控制面板旁边的功率显示面板可实时显示微波发射器开启时的工作功率；微波控制面板和微波功率显示面板通过信号线与炉顶微波发射器相连，通过装置控制和信号传输对发射器进行控制和监测，从而达到微波加热的目的。

7.根据权利要求1所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，所述长方体形加热炉包括有效容积达到90厘米×70厘米×70厘米的长方体形炉膛、炉顶和样品台；炉膛由内向外依次为加热元器件、耐火层、保温层、防护层和外部钢结构组成；加热元器件为U型硅钼棒，分为四组安装在炉膛四面内壁；耐火层由高纯氧化铝耐火砖构成，耐火层的外面为保温层和防护层，保温层由高纯氧化铝泡沫砖构成；防护层在保温层外部，由不锈钢板组成，用于炉膛的保护；炉顶分布有8个尺寸和功率相同的微波发射器，每个发射器端口尺寸为80厘米*40厘米，按一定的位置排布；炉顶中央分布有1个铂铑热电偶和1个红外温度传感器，热电偶和红外温度传感器通过信号线与电加热系统控制柜相连；铂铑热电偶用于电加热时炉膛内部温度的测定；红外温度传感器发出的红外线直接射在样品台上，用于样品本身的温度测定。

8.根据权利要求1所述的复合式微波烧结炉，其特征在于，电加热控制系统用于控制烧结炉的电加热装置，炉膛内的真空度，使烧结炉进行常压烧结或是真空烧结；微波控制系统用于控制炉膛的微波加热装置；长方体形炉膛起着对炉内物料进行电加热和微波加热的作用。

9.使用根据权利要求1-8所述的复合式微波烧结炉的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将物料放置在炉膛底部的物料升降台上，通过液压装置使升降台上升与炉膛完全闭合；

2)进行电加热烧结时，开启电加热控制系统电源，在控制柜上的电加热装置控制面板(温控面板)上设置烧结工艺参数，包括；加热温度、升温速度、保温时间、降温速度，设置完装置后，开启循环冷却水装置，按下“加热开始”按钮即可开始烧结装置。烧结炉会按照设置的装置进行烧结，装置停止后烧结炉烧结过程自动停止。电加热烧结过程中，可随时通过“加热停止”按钮将电加热过程停止；

3)进行微波加热烧结时，开启微波控制系统电源，在控制柜上的微波发射器控制面板上按下微波发射器触控按钮，选择要开启的微波发射器，发射器运行后向炉膛内发出微波，可对炉体内具有介电性质的物料进行加热。不同位置和数量的微波发射器产生的微波在炉膛内部形成不同强度的微波能量场，使炉膛内的物料达到不同的加热效果，相应的会在旁边的微波功率显示面板上显示出实时的微波输出功率。需要停止加热时，通过触控按钮将微波发射器关闭即可；

4)同时进行电加热烧结和微波烧结时，则可同时开启电加热控制系统和微波控制系统电源。设置完电加热装置后，开启循环冷却水装置，按下“加热开始”按钮进行电加热，按下微波发射器触控按钮，开启微波发射器进行微波加热；

5)如果进行真空烧结，需要按下电加热控制柜上的“真空开始”按钮，对炉膛进行抽真空，真空度检测仪会显示出炉膛内的实时真空度，达到所需的真空度后，按下“真空停止”按钮，炉膛则会处于烧结所需的真空环境。加热过程中的实时温度会在电加热系统控制柜上的温度记录仪上显示，可对炉内温度情况进行实时的监控。