微波烧结计算机自动控制系统的材料和设计资料说明

　　1．绪 论

　　1.1 材料微波处理技术发展概况

　　微波是波长在1mm～1m之间的电磁波，其对应的频率范围是：300MHz～300GHz，介于红外线与无线电波之间。微波技术是近代科学的重大成就之一，微波的应用范围，除了人们十分熟悉的微波通信之外，还涉及到医药卫生，公路建设、航空航天、环境保护、能量传送和人们的日常生活等各个方面。在工业领域，微波能已开始用于材料合成、材料烧结、有机物处理、废物利用、杀菌消毒等。微波能在这些领域都有其独特的优点。几十年来，微波已发展成为一门比较成熟的学科，在雷达、通讯、导航、电子对抗等许多领域得到了广泛的应用。微波烧结技术起源于欧美等发达国家，美国宾州州立大学材料研究院是世界上最早从事微波烧结技术研究的单位之一，从80 年代中期开始，该研究院一直在进行微波烧结电子陶瓷的研究工作。而日本则比较注重微波的工业应用，日本的核融合科学研究所和高砂窑业等单位主要研究微波煤处理、粉末冶金、磁性材料烧结等，目前主要进行微波在建筑陶瓷等领域的工业化应用。

　　1.2 电子陶瓷材料微波烧结的特点

　　1.2.1电子陶瓷的烧结工艺

　　信息功能陶瓷材料主要包括半导体敏感陶瓷（正温度系数热敏电阻（PTC）、负温度系数热敏电阻（NTC）、ZnO 压敏电阻等）、BaTiO3 电容器瓷、铁电压电陶瓷等。信息功能陶瓷元器件在电子、通讯、计算机等领域得到广泛应用。信息功能陶瓷材料的制造工艺的主要过程有：原料检验、称量、混合、脱铁、脱水、干燥、成型、预烧、粉碎、造粒、成型、烧结、上电极、测量、装配和成品检验等16 个步骤。其中，烧结也称为烧成，是制造电子陶瓷材料的关键工序。功能陶瓷元件的烧结温度较高、烧结时间较长，如PTC 元件一般要烧结10 多个小时，高温区的时间约1-2 小时。在高温下，陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。半导体陶瓷对烧结工艺十分敏感，烧结温度、保温时间、升降温速率对产品性能影响极大。