微波燒結技術(shù)的進(jìn)展及展望

微波燒結技術(shù)的進(jìn)展及展望

材料的微波燒結開(kāi)始于20世紀60年代中期，W.R.Tinga首先提出了陶瓷材料的微波燒結技術(shù)；到20世紀70年代中期，法國的J.C.Badot和A.J.Berteand開(kāi)始對微波燒結技術(shù)進(jìn)行系統研究。20世紀80年代以后，各種高性能的陶瓷和金屬材料得到了廣泛應用，相應的制備技術(shù)也成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，微波燒結以其特有的節能、省時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，得到了美國、日本、加拿大、英國、德國等發(fā)達國家的政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的廣泛重視，我國也于1988年將其納入“863”計劃。在此期間，主要探索和研究了微波理論、微波燒結裝置系統優(yōu)化設計和材料燒結工藝、材料介電參數測試，材料與微波交互作用機制以及電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)計算機數值模擬等，燒結了許多不同類(lèi)型的材料。

20世紀90年代后期，微波燒結已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，美國、加拿大、德國等發(fā)達國家開(kāi)始小批量生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品。其中，美國已具有生產(chǎn)微波連續燒結設備的能力。

1 微波燒結的技術(shù)原理

微波燒結是利用微波加熱來(lái)對材料進(jìn)行燒結。它同傳統的加熱方式不同。傳統的加熱是依靠發(fā)熱體將熱能通過(guò)對流、傳導或輻射方式傳遞至被加熱物而使其達到某一溫度，熱量從外向內傳遞，燒結時(shí)間長(cháng)，也很能得到細晶。而微波燒結則是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細微結構耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結溫度而實(shí)現致密化的方法。

1.1 材料中的電磁能量耗散

材料對微波的吸收是通過(guò)與微波電場(chǎng)或磁場(chǎng)耦合，將微波能轉化熱能來(lái)實(shí)現的。黃向東等利用麥克斯韋電磁理論，分析了微波與物質(zhì)的相互作用機理，指出介質(zhì)對微波的吸收源于介質(zhì)對微波的電導損耗和極化損耗，且高溫下電導損耗將占主要地位。在導電材料中，電磁能量損耗以電導損耗為主。而在介電材料（如陶瓷）中，由于大量的空間電荷能形成的電偶極子產(chǎn)生取向極化，且相界面堆積的電荷產(chǎn)生界面極化，在交變電場(chǎng)中，其極化響應會(huì )明顯落后于迅速變化的外電場(chǎng)，導致極化弛豫。此過(guò)程中微觀(guān)粒子之間的能量交換，在宏觀(guān)上就表現為能量損耗。

1.2 微波促進(jìn)材料燒結的機制

研究結果表明，微波輻射會(huì )促進(jìn)致密化，促進(jìn)晶粒生長(cháng)，加快化學(xué)反應等效應。因為在燒結中，微波不僅僅只是作為一種加熱能源，微波燒結本身也是一種活化燒結過(guò)程。M.A.Janny等首先對微波促進(jìn)結構的現象進(jìn)行了分析，測定了高純Al2O3燒結過(guò)程中的表觀(guān)活化能Ea，發(fā)現微波燒結中Ea僅為170kj/mol，而在常規電阻加熱燒結中Ea=575kj/mol，由此可推測微波促進(jìn)了原子的擴散。M.A.Janny等進(jìn)一步用18O示蹤法測量了Al2O3單晶的擴散過(guò)程，也證明微波加熱條件下擴散系數高于常規加熱時(shí)的擴散系數。S.A.Freeman等的實(shí)驗結果表明，微波場(chǎng)具有增強離子電導的效應。認為高頻電場(chǎng)能促進(jìn)晶粒表層帶電空位的遷移，從而使晶粒產(chǎn)生類(lèi)似于擴散蠕動(dòng)的塑性變形，從而促進(jìn)了燒結的進(jìn)行。

Birnboin等分析了微波場(chǎng)在2個(gè)相互接觸的介電球顆粒間的分布，發(fā)現在燒結頸形成區域，電場(chǎng)被聚焦，頸區域內電場(chǎng)強度大約是所加外場(chǎng)的10倍，而頸區空隙中的場(chǎng)強則是外場(chǎng)的約30倍。并且，在外場(chǎng)與兩顆粒中心連線(xiàn)間0°～80°的夾角范圍內，都發(fā)現電場(chǎng)沿平行于連線(xiàn)方向極化，從而促使傳質(zhì)過(guò)程以極快的速度進(jìn)行。另外，燒結頸區受高度聚焦的電場(chǎng)的作用還可能使局部區域電離，進(jìn)一步加速傳質(zhì)過(guò)程。這種電離對共價(jià)化合物中產(chǎn)生加速傳質(zhì)尤為重要。上述研究結果表明，局部區域電離引起的加速度傳質(zhì)過(guò)程是微波促進(jìn)燒結的根本原因。

2 微波燒結的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 微波與材料直接耦合，導致整體加熱

由于微波的體積加熱，得以實(shí)現材料中大區域的零梯度均勻加熱，使材料內部熱應力減少，從而減少開(kāi)裂、變形傾向。同時(shí)由于微波能被材料直接吸收而 轉化為熱能，所以，能量利用率極高，比常規燒結節能80%左右。

2.2 微波燒結升溫速度快，燒結時(shí)間短

某些材料在溫度高于臨界溫度后，其損耗因子迅速增大，導致升溫極快。另外，微波的存在降低了活化能，加快了材料的燒結進(jìn)程，縮短了燒結時(shí)間。短時(shí)間燒結晶粒不易長(cháng)大，易得到均勻的細晶粒顯微結構，內部孔隙少，空隙形狀比傳統燒結的圓，因而具有更好的延展性和韌性。同時(shí)，燒結溫度亦有不同程度的降低。

2.3 微波可對物相進(jìn)行選擇性加熱，

由于不同的材料、不同的物相對微波的吸收存在差異，因此，可以通過(guò)選擇性和加熱或選擇性化學(xué)反應獲得新材料和新結構。還可以通過(guò)添加吸波物相來(lái)控制加熱區域，也可利用強吸收材料來(lái)預熱微波透明材料，利用混合加熱燒結低損耗材料。此外，微波燒結易于控制、安全、無(wú)污染。

3 微波燒結的技術(shù)進(jìn)展

3.1 微波燒結機理的研究進(jìn)展

微波能促進(jìn)陶瓷的燒結，但其微觀(guān)機理卻尚不清楚。黃向東等從微波電場(chǎng)使帶電缺陷（如空位、間隙離子）產(chǎn)生定向移動(dòng)的角度，分析了微波對擴散的作用，指出：在微波燒結陶瓷制品時(shí)，相對于常規燒結，微波只是促進(jìn)了平行于電場(chǎng)方向的致密化，在宏觀(guān)上對于電場(chǎng)方向不隨時(shí)間轉向的偏振電磁波，平行于電場(chǎng)方向的收縮率大于垂直電場(chǎng)方向的收縮率。S.A.Freeman等對微波場(chǎng)中NaCl的電荷傳運研究表明：微波場(chǎng)的存在未提高原有空位的運動(dòng)能力，而是提高了電荷傳運的驅動(dòng)力。另外，S.A.Freeman還對固體中的離子在微波場(chǎng)中的傳送進(jìn)行了數值模擬。

3.2 微波燒結的設備與工藝的進(jìn)展

微波燒結的設備對微波燒結技術(shù)的發(fā)展起著(zhù)至關(guān)重要的作用。H.D.Kimmery等于1988年設計了頻率為28Hz的微波連續燒結系統，其場(chǎng)強分布不均勻性小于4%；另外，他們針對頻率為2.45GHz的微波連續燒結系統，設計了模式攪拌器以提高場(chǎng)分布的均勻性。中國科學(xué)院沈陽(yáng)金屬研究所和七七二廠(chǎng)設計的會(huì )聚天線(xiàn)激勵介質(zhì)多模諧振方案，采用將微波能均勻束在燒結區的方法，取得了顯著(zhù)效果。近年來(lái)，中科院沈陽(yáng)金屬所在國家新技術(shù)“863計劃”的資助下，已研制出多臺MFM-863系列的微波燒結設備，其主要性能指標為：電源，380V，50Hz；功率，0.5～10kW連續可調；工作頻率，2.45GHz；工作溫度：大于1800℃；燒結區尺寸，120mm*120mm；平均時(shí)耗，0.5～2h/爐。

在工藝方面，H.D.Kimmery等提出了常規輻射或傳導加熱與微波直接加熱相結合混合加熱法。H.D.Kimmery在燒結ZrO2（摩爾數分數為8%的Y2O3）時(shí)，采用SiC棒作為感熱器進(jìn)行混合加熱，消除了ZrO2熱失控。

3.3 微波燒結應用范圍的拓展

在微波燒結出現的很長(cháng)一段時(shí)間里，主要研究和應用僅限于陶瓷產(chǎn)品。近年來(lái)，微波燒結技術(shù)的應用出現了很多新的餓生長(cháng)點(diǎn)。

納米材料是當今材料研究的熱門(mén)，微波燒結納米材料也取得了可喜的進(jìn)展。李云凱等采用納米Al2O3和ZrO2（3Y）納米粉為原料，對不同配比的Al2O3-ZrO2（3Y）復相陶瓷進(jìn)行了微波燒結研究，獲得了很高的致密度，并提高了材料的斷裂韌性。J.A.Eastman等用了6kW，2.45GHz的微波燒結了平均顆粒尺寸為14mm的TiO2，獲得了很好的燒結性能。程宇航等采用微波燒結方法制備了CuTi-金剛石復合體，結果表明：金剛石顆粒在燒結中沒(méi)有發(fā)生石墨化轉變，CuTi-金剛石復合體中的金剛石顆粒與CuTi基體間能形成良好的結合。

微波加熱自蔓延高溫成則是微波應用的另一重要方面。1990年，美國佛吉尼亞州立大學(xué)的R.C.Dalton等首先提出微波加熱在自蔓延高溫合成中的應用，并用該技術(shù)合成了TiC等9種材料。接著(zhù)，英、德、美的科學(xué)家相繼用此法合成了YBCuO，Si3C4，Al2O3-TiC等材料。1996年，美國J.K.Bechtholt等對微波自蔓延高溫合成中的點(diǎn)火過(guò)程進(jìn)行了數值模擬分析，通過(guò)模擬準確計算了點(diǎn)火時(shí)間。1999年，美國S.Gedevabshvili和D.Agrawal等用該技術(shù)合成了Ti-Al，Cu-Zn-Al等幾使種金屬間化合物和合金。

美國賓夕法尼亞州州立大學(xué)的Rustum Roy，Dinesh Agrawal等用微波燒結制造出粉末冶金不銹鋼、銅鐵合金、鎢銅合金及鎳基高溫合金。其中，Fe-Ni的斷裂模量比常規燒結制備的大60%。另外，高磁場(chǎng)條件下的微波燒結能夠制備長(cháng)骨完全非晶態(tài)的磁性材料，將具有顯著(zhù)硬磁特性的材料（如NdFeB永磁體）變成軟磁材料。

4 微波燒結的技術(shù)展望

微波燒結技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了幾十年，雖然還有很多不成熟、不完善的地方，但是，它具有常規技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，預示了它廣闊的發(fā)展前景。首先，作為一種省時(shí)、節能、節省勞動(dòng)、無(wú)污染的技術(shù)，微波燒結能滿(mǎn)足當今節約能源、保護環(huán)境的要求；其次，它所具有的活化燒結的特點(diǎn)有利于獲得優(yōu)良的顯微組織，從而提高材料性能；再次，微波與材料耦合的特點(diǎn)，決定了用微波可進(jìn)行選擇性加熱，從而能制得具有特殊組織的結構材料，如梯度功能材料。這些優(yōu)勢使得微波燒結在高技術(shù)陶瓷及金屬陶瓷復合材料制備領(lǐng)域具有廣闊的前景。

各種材料的介電損耗特性隨頻率、溫度和雜質(zhì)含量等的變化而變化，由于自動(dòng)控制的需要，與此相關(guān)的數據庫還需要建立。微波燒結的原理也需要進(jìn)一步研究清楚。由于微波燒結爐對產(chǎn)品的選擇性強，不同的產(chǎn)品需要的微波爐的參數有很大差異，因此，微波燒結爐的設備需要投資增大。今后微波燒結設備的方向是用模塊化設計與計算機控制相結合。

材料的微波燒結開(kāi)始于20世紀60年代中期，W.R.Tinga首先提出了陶瓷材料的微波燒結技術(shù)；到20世紀70年代中期，法國的J.C.Badot和A.J.Berteand開(kāi)始對微波燒結技術(shù)進(jìn)行系統研究。20世紀80年代以后，各種高性能的陶瓷和金屬材料得到了廣泛應用，相應的制備技術(shù)也成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，微波燒結以其特有的節能、省時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，得到了美國、日本、加拿大、英國、德國等發(fā)達國家的政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的廣泛重視，我國也于1988年將其納入“863”計劃。在此期間，主要探索和研究了微波理論、微波燒結裝置系統優(yōu)化設計和材料燒結工藝、材料介電參數測試，材料與微波交互作用機制以及電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)計算機數值模擬等，燒結了許多不同類(lèi)型的材料。20世紀90年代后期，微波燒結已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，美國、加拿大、德國等發(fā)達國家開(kāi)始小批量生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品。其中，美國已具有生產(chǎn)微波連續燒結設備的能力。

1 微波燒結的技術(shù)原理

微波燒結是利用微波加熱來(lái)對材料進(jìn)行燒結。它同傳統的加熱方式不同。傳統的加熱是依靠發(fā)熱體將熱能通過(guò)對流、傳導或輻射方式傳遞至被加熱物而使其達到某一溫度，熱量從外向內傳遞，燒結時(shí)間長(cháng)，也很能得到細晶。而微波燒結則是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細微結構耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結溫度而實(shí)現致密化的方法。

1.1 材料中的電磁能量耗散

材料對微波的吸收是通過(guò)與微波電場(chǎng)或磁場(chǎng)耦合，將微波能轉化熱能來(lái)實(shí)現的。黃向東等利用麥克斯韋電磁理論，分析了微波與物質(zhì)的相互作用機理，指出介質(zhì)對微波的吸收源于介質(zhì)對微波的電導損耗和極化損耗，且高溫下電導損耗將占主要地位。在導電材料中，電磁能量損耗以電導損耗為主。而在介電材料（如陶瓷）中，由于大量的空間電荷能形成的電偶極子產(chǎn)生取向極化，且相界面堆積的電荷產(chǎn)生界面極化，在交變電場(chǎng)中，其極化響應會(huì )明顯落后于迅速變化的外電場(chǎng)，導致極化弛豫。此過(guò)程中微觀(guān)粒子之間的能量交換，在宏觀(guān)上就表現為能量損耗。

1.2 微波促進(jìn)材料燒結的機制

研究結果表明，微波輻射會(huì )促進(jìn)致密化，促進(jìn)晶粒生長(cháng)，加快化學(xué)反應等效應。因為在燒結中，微波不僅僅只是作為一種加熱能源，微波燒結本身也是一種活化燒結過(guò)程。M.A.Janny等首先對微波促進(jìn)結構的現象進(jìn)行了分析，測定了高純Al2O3燒結過(guò)程中的表觀(guān)活化能Ea，發(fā)現微波燒結中Ea僅為170kj/mol，而在常規電阻加熱燒結中Ea=575kj/mol，由此可推測微波促進(jìn)了原子的擴散。M.A.Janny等進(jìn)一步用18O示蹤法測量了Al2O3單晶的擴散過(guò)程，也證明微波加熱條件下擴散系數高于常規加熱時(shí)的擴散系數。S.A.Freeman等的實(shí)驗結果表明，微波場(chǎng)具有增強離子電導的效應。認為高頻電場(chǎng)能促進(jìn)晶粒表層帶電空位的遷移，從而使晶粒產(chǎn)生類(lèi)似于擴散蠕動(dòng)的塑性變形，從而促進(jìn)了燒結的進(jìn)行。

Birnboin等分析了微波場(chǎng)在2個(gè)相互接觸的介電球顆粒間的分布，發(fā)現在燒結頸形成區域，電場(chǎng)被聚焦，頸區域內電場(chǎng)強度大約是所加外場(chǎng)的10倍，而頸區空隙中的場(chǎng)強則是外場(chǎng)的約30倍。并且，在外場(chǎng)與兩顆粒中心連線(xiàn)間0°～80°的夾角范圍內，都發(fā)現電場(chǎng)沿平行于連線(xiàn)方向極化，從而促使傳質(zhì)過(guò)程以極快的速度進(jìn)行。另外，燒結頸區受高度聚焦的電場(chǎng)的作用還可能使局部區域電離，進(jìn)一步加速傳質(zhì)過(guò)程。這種電離對共價(jià)化合物中產(chǎn)生加速傳質(zhì)尤為重要。上述研究結果表明，局部區域電離引起的加速度傳質(zhì)過(guò)程是微波促進(jìn)燒結的根本原因。

2 微波燒結的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 微波與材料直接耦合，導致整體加熱

由于微波的體積加熱，得以實(shí)現材料中大區域的零梯度均勻加熱，使材料內部熱應力減少，從而減少開(kāi)裂、變形傾向。同時(shí)由于微波能被材料直接吸收而 轉化為熱能，所以，能量利用率極高，比常規燒結節能80%左右。

2.2 微波燒結升溫速度快，燒結時(shí)間短

某些材料在溫度高于臨界溫度后，其損耗因子迅速增大，導致升溫極快。另外，微波的存在降低了活化能，加快了材料的燒結進(jìn)程，縮短了燒結時(shí)間。短時(shí)間燒結晶粒不易長(cháng)大，易得到均勻的細晶粒顯微結構，內部孔隙少，空隙形狀比傳統燒結的圓，因而具有更好的延展性和韌性。同時(shí)，燒結溫度亦有不同程度的降低。

2.3 微波可對物相進(jìn)行選擇性加熱，

由于不同的材料、不同的物相對微波的吸收存在差異，因此，可以通過(guò)選擇性和加熱或選擇性化學(xué)反應獲得新材料和新結構。還可以通過(guò)添加吸波物相來(lái)控制加熱區域，也可利用強吸收材料來(lái)預熱微波透明材料，利用混合加熱燒結低損耗材料。此外，微波燒結易于控制、安全、無(wú)污染。

3 微波燒結的技術(shù)進(jìn)展

3.1 微波燒結機理的研究進(jìn)展

微波能促進(jìn)陶瓷的燒結，但其微觀(guān)機理卻尚不清楚。黃向東等從微波電場(chǎng)使帶電缺陷（如空位、間隙離子）產(chǎn)生定向移動(dòng)的角度，分析了微波對擴散的作用，指出：在微波燒結陶瓷制品時(shí)，相對于常規燒結，微波只是促進(jìn)了平行于電場(chǎng)方向的致密化，在宏觀(guān)上對于電場(chǎng)方向不隨時(shí)間轉向的偏振電磁波，平行于電場(chǎng)方向的收縮率大于垂直電場(chǎng)方向的收縮率。S.A.Freeman等對微波場(chǎng)中NaCl的電荷傳運研究表明：微波場(chǎng)的存在未提高原有空位的運動(dòng)能力，而是提高了電荷傳運的驅動(dòng)力。另外，S.A.Freeman還對固體中的離子在微波場(chǎng)中的傳送進(jìn)行了數值模擬。

3.2 微波燒結的設備與工藝的進(jìn)展

微波燒結的設備對微波燒結技術(shù)的發(fā)展起著(zhù)至關(guān)重要的作用。H.D.Kimmery等于1988年設計了頻率為28Hz的微波連續燒結系統，其場(chǎng)強分布不均勻性小于4%；另外，他們針對頻率為2.45GHz的微波連續燒結系統，設計了模式攪拌器以提高場(chǎng)分布的均勻性。中國科學(xué)院沈陽(yáng)金屬研究所和七七二廠(chǎng)設計的會(huì )聚天線(xiàn)激勵介質(zhì)多模諧振方案，采用將微波能均勻束在燒結區的方法，取得了顯著(zhù)效果。近年來(lái)，中科院沈陽(yáng)金屬所在國家新技術(shù)“863計劃”的資助下，已研制出多臺MFM-863系列的微波燒結設備，其主要性能指標為：電源，380V，50Hz；功率，0.5～10kW連續可調；工作頻率，2.45GHz；工作溫度：大于1800℃；燒結區尺寸，120mm*120mm；平均時(shí)耗，0.5～2h/爐。

在工藝方面，H.D.Kimmery等提出了常規輻射或傳導加熱與微波直接加熱相結合混合加熱法。H.D.Kimmery在燒結ZrO2（摩爾數分數為8%的Y2O3）時(shí)，采用SiC棒作為感熱器進(jìn)行混合加熱，消除了ZrO2熱失控。

3.3 微波燒結應用范圍的拓展

在微波燒結出現的很長(cháng)一段時(shí)間里，主要研究和應用僅限于陶瓷產(chǎn)品。近年來(lái)，微波燒結技術(shù)的應用出現了很多新的餓生長(cháng)點(diǎn)。

納米材料是當今材料研究的熱門(mén)，微波燒結納米材料也取得了可喜的進(jìn)展。李云凱等采用納米Al2O3和ZrO2（3Y）納米粉為原料，對不同配比的Al2O3-ZrO2（3Y）復相陶瓷進(jìn)行了微波燒結研究，獲得了很高的致密度，并提高了材料的斷裂韌性。J.A.Eastman等用了6kW，2.45GHz的微波燒結了平均顆粒尺寸為14mm的TiO2，獲得了很好的燒結性能。程宇航等采用微波燒結方法制備了CuTi-金剛石復合體，結果表明：金剛石顆粒在燒結中沒(méi)有發(fā)生石墨化轉變，CuTi-金剛石復合體中的金剛石顆粒與CuTi基體間能形成良好的結合。

微波加熱自蔓延高溫成則是微波應用的另一重要方面。1990年，美國佛吉尼亞州立大學(xué)的R.C.Dalton等首先提出微波加熱在自蔓延高溫合成中的應用，并用該技術(shù)合成了TiC等9種材料。接著(zhù)，英、德、美的科學(xué)家相繼用此法合成了YBCuO，Si3C4，Al2O3-TiC等材料。1996年，美國J.K.Bechtholt等對微波自蔓延高溫合成中的點(diǎn)火過(guò)程進(jìn)行了數值模擬分析，通過(guò)模擬準確計算了點(diǎn)火時(shí)間。1999年，美國S.Gedevabshvili和D.Agrawal等用該技術(shù)合成了Ti-Al，Cu-Zn-Al等幾使種金屬間化合物和合金。

美國賓夕法尼亞州州立大學(xué)的Rustum Roy，Dinesh Agrawal等用微波燒結制造出粉末冶金不銹鋼、銅鐵合金、鎢銅合金及鎳基高溫合金。其中，Fe-Ni的斷裂模量比常規燒結制備的大60%。另外，高磁場(chǎng)條件下的微波燒結能夠制備長(cháng)骨完全非晶態(tài)的磁性材料，將具有顯著(zhù)硬磁特性的材料（如NdFeB永磁體）變成軟磁材料。

4 微波燒結的技術(shù)展望

微波燒結技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了幾十年，雖然還有很多不成熟、不完善的地方，但是，它具有常規技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，預示了它廣闊的發(fā)展前景。首先，作為一種省時(shí)、節能、節省勞動(dòng)、無(wú)污染的技術(shù)，微波燒結能滿(mǎn)足當今節約能源、保護環(huán)境的要求；其次，它所具有的活化燒結的特點(diǎn)有利于獲得優(yōu)良的顯微組織，從而提高材料性能；再次，微波與材料耦合的特點(diǎn)，決定了用微波可進(jìn)行選擇性加熱，從而能制得具有特殊組織的結構材料，如梯度功能材料。這些優(yōu)勢使得微波燒結在高技術(shù)陶瓷及金屬陶瓷復合材料制備領(lǐng)域具有廣闊的前景。

各種材料的介電損耗特性隨頻率、溫度和雜質(zhì)含量等的變化而變化，由于自動(dòng)控制的需要，與此相關(guān)的數據庫還需要建立。微波燒結的原理也需要進(jìn)一步研究清楚。由于微波燒結爐對產(chǎn)品的選擇性強，不同的產(chǎn)品需要的微波爐的參數有很大差異，因此，微波燒結爐的設備需要投資增大。今后微波燒結設備的方向是用模塊化設計與計算機控制相結合。