微波燒結(jié)技術(shù)的關(guān)鍵是微波加熱,其原理是物質(zhì)在微波作用下發(fā)生電子極化、原子極化、界面極化、偶極轉(zhuǎn)向極化等方式,將微波的電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。顯然,并非所有的材料都能被微波加熱,根據(jù)物質(zhì)與微波的作用特性,可將物質(zhì)分為三大類:(1)透明型,主要是低損耗絕緣體,如大多數(shù)高分子材料及部分非金屬材料,可使微波部分反射及部分穿透,很少吸收微波,這類材料可以*處于微波場中,發(fā)熱量極小,常用作加熱腔體內(nèi)的透波材料,如四氟乙烯等可用于微波真空腔體的透波隔板。(2)全反射型,主要是導(dǎo)電性能良好的金屬材料,這些材料對微波的反射系數(shù)接近于1,僅極少量的入射微波能透入,可用作微波加熱設(shè)備中的波導(dǎo)、微波腔體、攪拌器等;(3)吸收型,主要是一些介于金屬與絕緣體之間的電介質(zhì)材料,包括紡織纖維材料、紙張、木材、碳化硅、氧化鋯、熒光粉、陶瓷、水、石蠟等,微波燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用對象主要是陶瓷材料和金屬粉末材料。微波燒結(jié)技術(shù)的特點微波加熱具有整體性、瞬時性、選擇性、環(huán)境友好性、安全性及高效節(jié)能等特點。微波作為一種清潔能源,用于微波燒結(jié),已成了材料界的一個研究熱點,并引發(fā)了燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域中的一場革命.傳統(tǒng)燒結(jié)中的加熱是利用電阻加熱,靠對流、輻射和傳導(dǎo)三種方式將發(fā)熱體的熱量傳遞給樣品,熱流方向是從樣品表面指向心部,形成樣品表面溫度高,心部溫度低的溫度場。當樣品的尺寸較大或?qū)嵝暂^差時,易在樣品內(nèi)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。一旦內(nèi)應(yīng)力高于樣品材料的屈服強度或抗拉強度時,樣品在加熱過程中即發(fā)生變形甚至開裂。而微波加熱則是由于偶極子的轉(zhuǎn)動及電導(dǎo)損耗等所致,而非來自發(fā)熱體,由于進入樣品中的微波強度隨著透入樣品的深度增加而逐漸減小,但由于樣品中心區(qū)域的散熱少,這樣綜合作用可使樣品中的溫度分布相對均勻,溫度梯度大幅降低,其內(nèi)應(yīng)力也隨之顯著減小。此外,微波燒結(jié)技術(shù)出現(xiàn)了許多新的應(yīng)用。如微波陶瓷焊接,即利用微波加熱的方式,使陶瓷工件結(jié)合在一起。