تصميم فرن تلبيد الميكروويف

يتكون فرن التسخين بالميكروويف بشكل أساسي من نظام المراقبة ونظام التحكم وصندوق العزل ومولد الميكروويف وصندوق التسخين وخزان الغاز.صندوق التسخين مصنوع من لوحة مرآة من الفولاذ المقاوم للصدأ.يمكن أن يتدفق ماء التبريد في الساندويتش بين طبقتين من ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ لتحقيق تبريد صندوق التسخين.

1. مبدأ تلبيد المواد الخزفية بالميكروويف

يمكن تقسيم تفاعل المواد مع الميكروويف إلى أربع حالات: انتقال الميكروويف الانعكاسي؛امتصاص الميكروويف.امتصاص جزئي للميكروويف.وتندرج معظم المعادن ضمن الفئة الأولى، في حين تقع جميع المواد الزجاجية والسيراميك ضمن الفئات الثلاث الأخيرة.عند وضع جسم سيراميكي في مجال الميكروويف، يمكن التعبير عن الطاقة الممتصة بالمعادلة التالية:

P = (2π fε ) ( E2/ 2) tan δ، عندما يخترق الميكروويف المادة، تنخفض كثافته مع عمق الاختراق.يتم تعريف المسافة من سطح المادة إلى التوهين إلى 1/ e من طاقة الميكروويف على أنها عمق الاختراق Dp للميكروويف:

3 0

DP = π تان δ (ε r/ε 0) 1/ 2

8.686

حيث P هي طاقة الميكروويف التي يمتصها الجسم الخزفي؛F هو التردد.ε هو ثابت العزل الكهربائي المركب؛lect 0 هو الطول الموجي للميكروويف في الفراغ؛E هي شدة المجال الكهربائي.tan δ هو ظل الخسارة للسيراميك العازل؛عادة ما يتم استخدام ظل الخسارة (نسبة عامل الخسارة إلى ثابت العزل الكهربائي) للتعبير عن قدرة اقتران المادة بالميكروويف. وكلما ارتفعت قيمة ظل الخسارة، كلما كانت قدرة الاقتران بين المادة والميكروويف أقوى.

2. تصميم فرن التسخين بدرجة حرارة عالية بالميكروويف

يتكون فرن التسخين بالميكروويف بشكل أساسي من نظام المراقبة ونظام التحكم وصندوق العزل ومولد الميكروويف وصندوق التسخين وخزان الغاز.صندوق التسخين مصنوع من لوحة مرآة من الفولاذ المقاوم للصدأ.يمكن أن يتدفق ماء التبريد في الساندويتش بين طبقتين من ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ لتحقيق تبريد صندوق التسخين.مستشعر درجة الحرارة الذي نستخدمه هو مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء RAYR3I1MSCL2U من شركة leitai الأمريكية.يمكن لنظام التحكم تحقيق التحكم اليدوي والتحكم الآلي.من أجل منع إغلاق باب فرن الميكروويف بعد فرن التسخين بالميكروويف من باب الفرن والتسرب من الفجوات الموجودة بين التجويف، بالإضافة إلى باب فرن التسخين في المعالجة والتصنيع لضمان دقة الأبعاد العالية ودقة التجميع، فإننا باب فرن الميكروويف المثبت حول هيكل أخدود الاختناق، يمكن لهذا الهيكل أن يقلل بشكل فعال من تسرب الميكروويف.يعد الاختيار والتصميم الميداني والعزل لمولد الميكروويف من العوامل الرئيسية فيفرن تلبيدتصميم.

3. اختيار مولد الميكروويف

يتم اختيار Mag netron وKlystron وGyrotron بشكل عام في أجهزة تسخين الميكروويف.باعتبارها "قلب" معدات التلبيد بالميكروويف، فإن اختيارها سيؤثر بشكل مباشر على أداء وتكلفة المعدات بأكملها.التردد الشائع الاستخدام في جهاز التلبيد بالميكروويف هو:

915 ميجاهرتز، 2.45 جيجاهرتز، 6 جيجاهرتز، 28 جيجاهرتز و60 جيجاهرتز، إلخ. بشكل عام، يمكن اختيار المغنطرون كمولد ميكروويف للترددات المنخفضة مثل 915 ميجاهرتز و2.45 جيجاهرتز، ويمكن اختيار 6 جيجاهرتز كأنبوب تنظيم السرعة، والترددات الأعلى مثل 28 جيجا هرتز و60 جيجا هرتز يمكن اختيارها كملف مغناطيسي.

مع زيادة تردد وقوة مولدات الموجات الدقيقة المختلفة، فإن نسبة سعرها (دولار / واط) ستزداد بشكل كبير.إذا كانت هناك حاجة إلى مولد ميكروويف عالي الطاقة في التصميم، فمن المستحسن استخدام نفس التردد ومولد طاقة منخفض للحصول عليه عن طريق تراكب الطاقة.

4. تصميم هيكل العزل

هيكل العزل الأكثر استخدامًا في فرن التلبيد بالميكروويف هو نوع المسحوق المدفون ونوع الصندوق.يتميز هيكل العزل بالمسحوق المدفون بمزايا تأثير العزل الجيد.ومع ذلك، عندما يتم تلبيد العينات عند درجة حرارة أعلى، فمن السهل أن يحدث الالتصاق بين العينات والمسحوق المدفون.بعد تلبيد العينات، سوف يحدث اتصال مباشر.لكن هذا الهيكل ليس جيدًا مثل هيكل العزل المسحوق المدفون.من خلال الجمع بين خصائص هيكلين عازلين، قمنا بتصميم هيكل عازل من النوع الصندوقي.