A szilícium-nitrid fűtőelem a magas hőmérsékletű szerkezeti kerámia fontos típusa. Jellemzői az alacsony hőtágulási együttható, a nagy keménység, a nagy rugalmassági modulus, a hőmérsékleti teljesítmény, a kémiai stabilitás és a jó éltulajdonságok. Ezenkívül ellenáll az oxidációnak és a korróziónak is. Az előnyök miatt alkalmazási kilátásai vannak. A tiszta szilícium -nitrid szobahőmérsékleten nem szívja fel a mikrohullámú energiát. Szinte mikrohullámú átlátszó anyag, és saját dielektromos veszteségére támaszkodik a fűtés során. A szinterelés kulcsa az, hogy hogyan elősegítsük a minta egyenletes felmelegedését a szinterezési hőmérsékletre. A szilícium -nitrid kerámiák dielektromos vesztesége nemcsak nagyon alacsony, hanem a hőmérséklettel sem változik sokat, és hővezető képessége sem jó. A hevítés során a minta repedése, ívelése vagy helyi túlmelegedése nem valószínű.
Használjon nagy tisztaságú α-Si3N4 port nyersanyagként, Al2O3, Y2O3 szinterezési segédanyagként, adjon hozzá 1 mennyiséget, keverés után használjon alkoholt közegként, golyósmalmot Al2O3 golyóval 24 órán keresztül, szárítsa meg és diszpergálja, nyomja meg a port 30 MPa nyomáson és ezután 200 MPa -t használjon izosztatikusan, hogy 24 × 12 (mm) méretű mintát képezzen. Használjon 2,45 GHz -es, 6 kW -os mikrohullámú sütőt, 25 ℃/perc fűtési sebességgel; A hagyományos szinterezés grafitkemencés nyomásmentes szinterezést alkalmaz, az égetési rendszer megegyezik a mikrohullámú szinterezéssel, és mindegyiket nitrogénatmoszférában égetik.
Mivel a γ-Si3N4 vesztesége a mikrohullámokban nagyon kicsi alacsony hőmérsékleten, ezért SiC-ra van szükség fűtőelemként, amely elnyeli a mikrohullámokat alacsony hőmérsékleten. Ha a minta hőmérséklete meghaladja a kritikus 1390 ° C hőmérsékletet, akkor elnyeli a mikrohullámokat, hogy hőt termeljen. Az eredmények azt mutatják, hogy a mikrohullámok sebességgel és sűrűséggel képesek átalakítani az α-Si3N4 α-fázisát β-fázissá. Ha összehasonlítjuk a mikrohullámú szinterezés és a hagyományos szinterezési minták szkennelő elektronmikroszkópos felvételeit 1750 ° C -on, ugyanazon képlet és azonos szinterelési rendszer mellett, akkor a mikrohullámú szinterezett anyag mátrixában nagyobb hosszúkás részecskék találhatók, valamint az anyag aránya és részecskemérete. Ezenkívül a hagyományos szinterezett minta nem rendelkezik ilyen tűszerű β-Si3N4 mintával, még akkor sem, ha a mikrohullámú szinterezés során 1725 ° C-on tartják, míg a hagyományos szinterezés 1800 ° C-on nem tud ekkora számot elérni tűszerű β-Si3N4 mintákból.
