专利名称：节能型易更换式高温微波加热腔及其制作方法
技术领域：
本发明是一种加热腔，具体是涉及一种节能型易更换式高温微波加热腔及其制作方法， 其属于微波加热技术领域。
背景技术：
目前，微波能作为一种新型的热源形式，已经越来越多的应用于加热领域，例如食品、
造纸、木材、烧结等等。实际加热应用的微波通常是频率为915MHz和2450MHz的电磁波。 微波加热的简单原理是其交变电磁场的极化作用使材料内部的自由电荷重新排布及偶极子的 反复调旋，从而产生强大的振动和摩擦，在这一微观过程中交变电磁场的能量转化为介质内 的热能，导致介质温度升高，因此微波加热是介质材料自身损耗电磁场能量而自身发热，它 不需要由表及里的热传导，因此微波加热是内加热。
然而，物质吸收微波能的本领与该物质的复介电常数有关，即损耗因子越大，吸收微波 的能力越强，因此微波加热具有强烈的选择性，即微波适合于加热微波吸收材料，如SiC、 碳、铁氧体、水、A1N、部分半导体陶瓷和金属陶瓷、金属微粉，等等，而微波则不能直接 加热块状的金属材料，因为金属反射微波；微波也难于加热很多绝缘体材料，例如玻璃、 塑料(如聚乙烯、聚苯乙烯等)、石英及部分陶瓷材料，因为这些材料对微波是"透明的"， 它们不吸收或者较少的吸收微波能量；微波更难于加热大部分的气体和液体，因为它们对微 波的"透明度"更高，因此对于这些材料微波的加热效率会很低。
传统的加热方式一般是通过发热元件电阻丝、或硅碳棒、或硅钼棒发热，然后再通过热 传递来间接加热物料，故属于外加热，这种加热方式对待加热的物料一般没有选择性，但是 存在如下不足(1)发热元件的发热面积小、热效率低、加热速度慢、加热均匀性差；(2) 电阻丝、硅碳棒和硅钼棒等容易发生折断，故使用寿命比较低；(3)加热腔为固定形式，难 于更换，因此当加热小尺寸物料时会遇到加热腔尺寸太大的问题，即大马拉小车，从而造 成能源浪费。
发明内容
本发明的目的是克服上述微波加热方式和传统加热方式的技术不足，提供一种节能型易 更换式高温微波加热腔及其制作方法。其优点是加热腔本身结构简单，容易更换、制造成本 低，寿命长，发热面积大，热效率高，加热均匀，便于维护和携带，尤其是可以根据实际应 用要求在现场对加热腔的形状、尺寸和组合进行灵活的设计和制作。本发明属非接触性加热 安全性好，可以加热包括金属材料在内的任何材料，可实现超快速(升温速度可达1000°C/
分以上)和超高温(160(TC以上)加热，而且可根据待加热物料的尺寸来选择更换使用不同
尺寸的加热腔，因此节能效果极为突出，经济效益显著，既适合于实验室加热使用，又适合 用于工业生产中的大规模加热。本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的本发明所述的一种节能型易更换式高温 微波加热腔，从内至外由如下功能层组成内部的高温微波吸收涂层、中间的高温透波隔热 层、外部的透波硬化层，同时在加热腔的内表面可使用或不使用薄金属板或多孔薄金属板作 为高温微波吸收涂层的支撑板，在加热腔的外表面(即高温透波隔热层的外部)可使用或 不使用金属框架作支撑体，其加热原理是将本发明的高t微波加热腔置于微波场内，从微 波发生器发出的微波穿过高温透波隔热层，随后被高温微波吸收涂层所吸收而导致其迅速发 热升温，最终加热腔内的温度迅速升高，并通过热传递来加热放置在高温微波加热腔内的物 料。在加热腔的内表面不使用薄金属板或多孔薄金属板作支撑板的情况下，如果高温微波吸 收涂层很薄，部分微波可以穿透而直接照射在加热腔中的物料上，或者如果是高温微波加热 腔内表面没有被微波吸收涂层所完全覆盖，那么加热腔中的物料将直接吸收部分微波而实现 自身发热。因此本发明所述的节能型易更换式高温微波加热腔，其简单的能量转换、传递与 物料加热过程是"电能—微波能—热能~>热传递—物料加热"，或者是"电能—微波能—物 料加热"辅助下的"电能—微波能—热能—热传递—物料加热"。
所述的高温微波吸收涂层，其特征在于，它是由50wt。/。 99wt。/。的微波吸收组分、 lwt.。/。 50wt.。/。的水玻璃和/或商品化的高温胶(泥)组成，其中微波吸收组分可以是SiC粉、 C粉、CuO粉、Fe304粉、A1N粉和金属微粉中的一种或一种以上的混合物，其中高温胶(泥) 为商品化的高温抗氧化型产品，例如河北省廊坊华昌高温胶厂生产的GF-2型高温胶或苏州 伊尔赛高温无机耐材有限公司生产的高温胶泥。
所述的高温透波隔热层是微波穿透性好的隔热陶瓷纤维棉和/或陶瓷纤维毯和/或陶瓷板， 可以是硅酸铝纤维、石英纤维、高铝硅酸纤维、含铬(Cr203)硅酸铝纤维、含锆(Zr02)硅 酸铝纤维、多晶莫来石纤维、多晶氧化铝纤维的棉、毯或板。
所述的透波硬化层是由水玻璃和石英砂组成，这里，透波硬化层主要是对加热腔的外表 面起增强作用，因此在保障发挥上述作用的前提下透波硬化层要薄以确保微波尽可能少的被 硬化层吸收，而且当高温透波隔热层选用表面高硬度的陶瓷板时，可以不使用透波硬化层。
所述的无孔薄金属板或多孔薄金属板是耐高温抗氧化的不锈钢板、或耐热铸铁、或镍基 高温合金板、或钛合金板，此时加热腔的使用温度受金属板熔点和耐热抗氧化温度的限制。
所述金属框架可以是不锈钢、或铜合金、或铝合金的方管或板组成的框架，而且金属框 架表面要光滑、无锐利的边或角、结构简单以确保微波尽可能少的被反射。
所述的节能型易更换式高温微波加热腔的制作方法，其特征在于-
(1) 无孔薄金属板或多孔薄金属板支撑腔体的制作利用剪板机、折弯机和焊接方法将薄 金属板或多孔薄金属板加工成所需要形状的腔体(即加热腔的内部形状)，该薄金属 板或多孔薄金属板支撑腔体可用于对加热腔内部高温微薄吸收涂层起支撑作用；
(2) 高温透波隔热层陶瓷腔体的制作根据实际加热腔腔体形状和尺寸要求，制作一定形 状的陶瓷纤维棉、毯、和/或陶瓷板腔体。既可以用陶瓷纤维棉或毯巻成一定形状的腔 体，也可以用陶瓷板搭接或对接成一定形状的腔体，也可以向专业生产厂家定做一体 化的不同形状和不同尺寸的陶瓷板腔体，还可以在已制成的陶瓷板腔体的内表面再贴一层陶瓷纤维棉或陶瓷纤维毯;.
(3) 外部金属框架的制作根据实际加热腔腔体形状和尺寸要求制作一定形状的金属框架, 例如正方体形框架、长方体形框架、圆柱体形框架，金属框架可以制作成可拆装模 式或永久性的焊接模式；上述步骤(1)中的金属板或多孔薄金属板支撑腔体、步骤(2) 中的透波隔热层陶瓷腔体和步骤(3)中的外部金属框架，这三者的形状和尺寸一定要 相互匹配，并且三者在制作和装配顺序上可以根据需要进行调整以便于操作；
(4) 将微波吸收组分、水玻璃和/或商品化的高温胶(泥)相互混合制成具有触变性的浆料
(可以添加适量水)；
(5) 高温微波吸收涂层的制作将上述浆料均匀的人工涂覆或借助机械涂覆在步骤(1)中 的无孔薄金属板或多孔薄金属板支撑腔体的外表面，或者涂覆在步骤(2)陶瓷纤维棉、 毯、和/或陶瓷板腔体的内表面，涂层厚度视需要而定，例如0.5mrn lcm范围内的任 意厚度。最终将该涂层、步骤(1)的金属板支撑腔体和步骤(2)的透波隔热层陶瓷 腔体三者压合在一起，同时用金属框架固定和支撑上述透波隔热层陶瓷腔体；
(6) 透波硬化层的制作在陶瓷纤维棉和/或陶瓷板腔体的外表面人工涂覆或借助机械涂覆 少量的水玻璃，并在水玻璃上人工喷洒或借助机械喷洒少量的石英砂；
(7) 将上述组合好的腔体放在微波场内加热到12(TC干燥脱水，随后再加热至50(rC预烧2h， 最后再加热至800 120(TC或更高温度预烧2h，即可获得本发明所述的易更换式高温微 波加热腔；
(8) 本发明节能型易更换式高温微波加热腔既可以不含有内部的金属板或多孔薄金属板支 撑腔体，也可以不含有表面的透波硬化层，也可以不含有金属框架，S卩上述制作方 法中的步骤(1)、 (3)和(6)均可以省略。而且，用上述功能层制作的不同形状和不 同尺寸的高温微波加热腔腔体既可以独立使用，也可以将多个腔体相互连通组成一个 复杂的高温微波加热腔系统使用，还可以根据实际应用对加热腔的形状、尺寸和组合 进行设计和控制。
所述的节能型易更换式高温微波加热腔，其特征在于，它在微波场内为非固定安装模式， 可活动易更换，因此可根据待加热物料的尺寸来方便地选择更换使用不同尺寸的加热腔进行 匹配加热，目卩大尺寸物料相应选择大尺寸加热腔，小尺寸物料相应选择小尺寸加热腔。
本发明的优点和积极效果
本发明所述的一种节能型易更换式高温微波加热腔及其制作方法，具有如下优点和积极
效果
(1) 本发明所述的高温微波加热腔采用多样化的能量转换、传递及物料加热方式"电 能4微波能—热能—热传递4物料加热"，或者是"电能~>微波能—物料加热"辅助下的"电 能">微波能—热能4热传递—物料加热"。
(2) 本发明所述的高温微波加热腔，只需放置于微波场环境内即可实现加热，无需固定， 容易更换。(3) 本发明所述的高温微波加热腔，结构简单，容易制作，可以很容易的根据实际应用 对加热腔的形状、尺寸和组合进行设计和控制，并方便的制作成不同形状和不同尺寸的加热 腔。
(4) 本发明所述的高温微波加热腔，既可以单个独立使用，也可以将多个腔体相互连通 组成一个复杂的多腔体系统再使用。
(5) 本发明所述的高温微波加热腔，属非接触性加热安全性好，且制造成本低，寿命长 (不存在传统发热元件容易发生的折断失效问题)，便于维护和携带。既适合于实验室加热使
用，又适合用于工业生产中的大规模加热。
(6) 本发明所述的高温微波加热腔可以将其整个内表面作为热源， 一起发热，因此发热 面积大，加热均匀，热效率高。
(7) 本发明所述的高温微波加热腔可以加热包括金属材料在内的任何材料。
(8) 本发明所述的高温微波加热腔，既可实现超快速升温(升温速度可达1000。C/分以 上)，又可实现超高温(160(TC以上)加热，而且可根据待加热物料的尺寸来选择更换使用相 应尺寸的加热腔，即大尺寸物料选择大尺寸加热腔，小尺寸物料选择小尺寸加热腔，不会 遇至U"大马拉小车"的问题，因此节能效果极为突出，经济效益显著。例如利用4千瓦的 传统电炉将一块小物料或试样加热至120(TC，仅升温一般就需要2小时以上，而选择使用本 发明对应尺寸的高温微波加热腔进行加热升温仅需几分钟，因此既节省了使用人员的等待时 间，又极大的节约了能源。
图1是本发明的第一个实施例所述"节能型易更换式高温微波加热腔"及其各组成部分的示 意图，其中图la是金属框架1的立体结构示意图，图lb是高温微波加热腔整体的立体结构示意 图，图lc是图lb的A-A截面正视剖视结构示意图，图ld是图lb的B-B截面侧视剖视结构示 意图，图le是高温微波加热腔底座的立体结构示意图。
图2是本发明的第二个实施例所述"节能型易更换式高温微波加热腔"及其各组成部分的示 意图，其中图2a是高温微波加热腔整体的立体结构示意图，图2b是图2a的A-A截面正视剖视 结构示意图，图2c是高温微波加热腔底座的立体结构示意图。
图3是本发明的第三个实施例所述"节能型易更换式高温微波加热腔"及其各组成部分 的示意图，其中图3a是高温微波加热腔整体的立体结构示意图，图3b是图3a的A-A截面 正视剖视结构示意图，图3c是图3a的B-B截面侧视剖视结构示意图。
图4是本发明第四个实施例所述的节能型易更换式高温微波加热腔系统的示意图
图1至图4中的数字说明1 一金属框架，2 —外表面透波硬化层，3 —透波隔热层， 4 一高温微波吸收涂层，5 —多孔薄金属板，6 —加热腔底座，7 —加热腔上盖，8 —加 热腔腔体。
具体实施例方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。按照下列实施例 所述的同样方法可以将加热腔制作成不同的尺寸和不同的形状，而且由于本发明所述的高温 微波加热腔在微波场内为非固定安装模式，可活动易更换，因此可根据待加热物料的尺寸来 方便地选择更换使用不同尺寸的加热腔进行匹配加热，即大尺寸物料相应选择大尺寸加热 腔，小尺寸物料相应选择小尺寸加热腔，从而大大节约能源。同时，既可以单个高温微波加 热腔独立使用，也可以将多个腔体相互连通组成一个复杂的高温微波加热腔系统使用，还可 以根据实际应用对加热腔的形状、尺寸和组合进行设计和控制。 实施例一
下面结合附图1详细说明本发明的第一个实施例。
图1是本发明的第一个实施例所述"节能型易更换式高温微波加热腔"及其各组成部分的示 意图。该实施例中的高温微波加热腔从外至内由金属框架l、透波硬化层2、透波隔热层3、 高温微波吸收涂层4、多孔薄金属板5和底座6组成，其中前五者组成一个下方呈开口状的 立方体形腔体8，该腔体8作为一个整体再与底座6相互配合组成一个完整的加热腔，其制 作方法如下-
(1) 多孔薄金属板5选用厚度为2mm、牌号为2080的耐热抗氧化钢板，利用氩弧焊焊接成 图l所示形状的腔体，并将边缘打磨光滑，该腔体为五面体，下方呈开口状；
(2) 透波隔热层3选用含锆硅酸铝毯和/或板，该层的厚度控制在2~5cm即可，根据(1) 中已经制成的多孔薄金属板腔体的尺寸'(必须考虑为高温微波吸收涂层4预留一定的 厚度和耷间)裁剪合适尺寸的含锆硅酸铝毯和/或板；
(3) 选择牌号为201的不锈钢方管(边长lcm)制作相应尺寸的可拆装的金属框架1，可以 使用无尖锐棱边的圆头螺钉进行固定，同时利用圆头螺钉可在一定范围内调节金属框 架1的尺寸，但是为了避免微波打火， 一定要确保圆头螺钉的螺纹充分旋入方管腔的 内部，方管的端口可以利用氩弧焊封死并打磨，确保整个金属框架1无尖锐棱边；
(4) 选用粒径约100微米的商品化SiC粉作为微波吸收组分，将92wt，。的SiC粉和8wt.% 的水玻璃或商品化的高温胶泥相互混合制成具有触变性的浆料(可以添加适量水)；
(5) 将上述浆料均勾的人工涂覆或借助机械涂覆(或喷涂)在多孔薄金属板5 (腔体)的外 表面和底座6含锆硅酸铝板的上表面以获得高温微波吸收涂层4，其厚度大约控制在 0.5mm lcm的范围内，但需注意尺寸匹配性；底座6由台阶状含锆硅酸铝板和在其上 表面涂覆的高温微波吸收涂层共同组成。
(6) 在浆料层(即高温微波吸收涂层4)的外面再装配含锆硅酸铝毯和/或板(即透波 隔热层3)和金属框架l，并最终完成牢固装配确保各功能层牢固结合在一起；
(7) 在陶瓷纤维毯和/或陶瓷板腔体(即透波隔热层3)的外表面人工涂覆或借助机械涂
覆少量的水玻璃，并在水玻璃上人工喷洒或借助机械喷洒少量的石英砂，待固化后即
可在外表面获得透波硬化层2;
(8) 将上述装配好的腔体(即腔体8)置于底座6上，并与其进行吻合匹配，即可获得本发明所述的节能型易更换式高温微波加热腔； (9)将上述组合装配好的节能型易更换式高温微波加热腔放在微波场内加热到12(TC干燥 脱水，随后再加热至500'C预烧2h，最后再加热至100(TC预烧2h,备用。 说明实施例一所述的节能型易更换式高温微波加热腔既可以不含有内部的多孔薄金属 板支撑腔体，也可以不含有表面的透波硬化层，还可以不含有金属框架，因此，上述制作方 法中的相关步骤均可以省略。
实施例一所述节能型易更换式高温微波加热腔的加热原理和使用方法是这样的将本发
明的高温微波加热腔置于微波场内，从微波发生器发出的微波穿过透波硬化层2和高温透波 隔热层3，随后被高温微波吸收涂层4所吸收而导致其迅速发热升温，最终加热腔内的温度 迅速升高，并通过热传递来加热放置在高温微波加热腔内的物料。如果在加热腔内插入耐高 温的金属铠装热电偶，并连接温度控制系统，即可对加热腔内的温度进行测量与控制。因此 本发明实施例一所述的节能型易更换式高温微波加热腔，其简单的能量转换、传递与物料加
热过程是"电能"V微波能—热能~>热传递—物料加热"。
实施例二-
下面结合附图2详细说明本发明的第二个实施例。
图2是本发明的第二个实施例所述"节能型易更换式高温微波加热腔"及其各组成部分的示 意图。该实施例中的高温微波加热腔由透波硬化层2、透波隔热层3、高温微波吸收涂层4和 底座6组成，其中前三者组成一个下方呈开口状的圆柱形腔体8,该腔体8作为一个整体再 与底座6相互配合组成一个完整的加热腔，其制作方法如下-
(1) 透波隔热层3选用含锆硅酸铝毯，裁剪出合适的尺寸，然后人工制作成图2所示形状 的圆柱形腔体，下端开口，透波隔热层3的厚度控制在2 5cm即可；
(2) 在上述由透波隔热层3所围成的腔体的外表面人工涂覆或借助机械涂覆少量的水玻璃， 并在水玻璃上人工喷洒或借助机械喷洒少量的石英砂，待固化后即可在外表面获得透 波硬化层2;
(3) 选用粒径约150微米的商品化SiC粉作为微波吸收组分，将95wt。/。的SiC粉和5wt.% 的水玻璃或商品化的高温胶泥相互混合制成具有触变性的浆料(可以添加适量水)；
(4) 将上述浆料均匀的人工涂覆或借助机械涂覆在步骤(1)中由透波隔热层3所围成的腔 体的内表面和底座6含锆硅酸铝板的上表面以获得高温微波吸收涂层4，其厚度大约控 制在0.5mm lcm的范围内；底座6由台阶状含锆硅酸铝板和在其上表面涂覆的高温微 波吸收涂层共同组成。
(5) 将上述涂覆了高温微波吸收涂层的腔体(即腔体8)置于底座6上，并与其进行吻合 匹配，即可获得本发明所述的节能型易更换式高温微波加热腔；
(6) 将上述制作好的节能型易更换式高温微波加热放在微波场内加热到12(TC干燥脱水，随 后再加热至500'C预烧2h，最后再加热至120(TC预烧2h，备用。
实施例二所述节能型易更换式髙温微波加热腔的加热原理和使用方法是这样的将本发明的高温微波加热腔置于微波场内，从微波发生器发出的微波穿过透波硬化层2和高温透波 隔热层3，随后被高温微波吸收涂层4所吸收而导致其迅速发热升温，最终加热腔内的温度 迅速升高，并通过热传递来加热放置在高温微波加热腔内的物料。如果在加热腔内插入耐高 温的金属铠装热电偶，并连接温度控制系统，即可对加热腔内的温度进行测量与控制。如果 高温微波吸收涂层4很薄，部分微波可以穿透而直接照射在加热腔中的物料上，或者如果是 高温微波加热腔内表面没有被微波吸收涂层4所完全覆盖，那么加热腔中的物料将直接吸收 部分微波而实现自身发热。因此实施例二所述的节能型易更换式高温微波加热腔，其简单的 能量转换、传递与物料加热过程是"电能—微波能—热能—热传递—物料加热"，或者是"电 能">微波能~>物料加热"辅助下的"电能—微波能—热能—热传递—物料加热"。
实施例三
下面结合附图3详细说明本发明的第三个实施例。
图3是本发明的第三个实施例所述"节能型易更换式高温微波加热腔"及其各组成部分的示 意图。该实施例中的高温微波加热腔由透波隔热层3、高温微波吸收涂层4和上盖7组成， 其中前两者组成一个上方呈开口状的立方体形腔体8，该腔体8作为一个整体再与上盖7相 互配合组成一个完整的加热腔，其制作方法如下
(1) 透波隔热层3选用含锆硅酸陶瓷纤维，并委托专业厂家分别利用模具一次成型制作出 一体化的含锆硅酸铝板腔体和上盖7;
(2) 选用粒径约200微米的商品化SiC粉作为微波吸收组分，将卯wt乂的SiC粉和10wt.% 的水玻璃或商品化的高温胶泥相互混合制成具有触变性的浆料(可以添加适量水)；
(3) 将上述浆料均勾的人工涂覆或借助机械涂覆(或喷涂)在步骤(1)中一体化的含锆硅 酸铝板腔体的内表面以获得高温微波吸收涂层4，其厚度大约控制在0.5mm lcm的范 围内；
(4) 将上述涂覆了高温微波吸收涂层的腔体(即腔体8)放在微波场内加热到120'C干燥 脱水，随后再加热至50(TC预烧2h，最后再加热至1200'C预烧2h;
(5) 将上盖7置于上述预烧好的腔体8的上口，并进行吻合匹配，即可获得本发明所述的 节能型易更换式高温微波加热腔。
实施例三所述节能型易更换式高温微波加热腔的加热原理和使用方法是这样的将本发 明的高温微波加热腔置于微波场内，从微波发生器发出的微波穿过高温透波隔热层3，随后 被高温微波吸收涂层4所吸收而导致其迅速发热升温，最终加热腔内的温度迅速升高，并通 过热传递来加热放置在高温微波加热腔内的物料。如果在加热腔内插入耐高温的金属铠装热 电偶，并连接温度控制系统，即可对加热腔内的温度进行测量与控制。由于本实施例所述高 温微波加热腔上盖的内表面无高温微薄吸收涂层，因此部分微波将穿过透波隔热层而照射在 加热腔中的物料上，故加热腔中的物料将直接吸收部分微波而实现自身发热。因此实施例三 所述的节能型易更换式高温微波加热腔，其简单的能量转换、传递与物料加热过程是"电能 4微波能—物料加热"辅助下的"电能—微波能—热能—热传递—物料加热"。实施例四
下面结合附图4详细说明本发明的第四个实施例。
图4是本发明第四个实施例所述的"节能型易更换式高温微波加热腔系统"的示意图。该 实施例中的高温微波加热腔系统由四个高温微波加热腔和高温透波管道共同组成，四个高温 微波加热腔加热腔A、加热腔B、加热腔C和加热腔D的组成结构、制作方法以及加热原
理与实施例二完全相同，将四个加热腔连在一起所用的高温透波管道可以是石英玻璃管，或
其它套波陶瓷管。下面再举例说明该高温微波加热腔系统的使用方法在加热腔A、 B和C 中分别放置原料l、 2和3，加热到一定温度后，原料l、 2和3中的挥发性组分分别扩散至 加热腔D，并最终在加热腔D中进行反应获得反应产物。
权利要求
1.一种节能型易更换式高温微波加热腔，从内至外由如下功能层组成内部的高温微波吸收涂层、中间的高温透波隔热层、外部的透波硬化层，同时在加热腔的内表面可使用或不使用无孔薄金属板或多孔薄金属板作为高温微波吸收涂层的支撑板，在加热腔的外表面(即高温透波隔热层的外部)可使用或不使用金属框架作支撑体，(1)所述的高温微波吸收涂层是由50wt.％～99wt.％的微波吸收组分、1wt.％～50wt.％的水玻璃和/或商品化的高温胶(泥)组成，其中微波吸收组分可以是SiC粉、C粉、CuO粉、Fe3O4粉、AlN粉和金属微粉中的一种或一种以上的混合物，其中高温胶(泥)为商品化的高温抗氧化型产品，例如河北省廊坊华昌高温胶厂生产的GF-2型高温胶或苏州伊尔赛高温无机耐材有限公司生产的高温胶泥。(2)所述的高温透波隔热层是微波穿透性好的隔热陶瓷纤维棉和/或陶瓷纤维毯和/或陶瓷板，可以是硅酸铝纤维、石英纤维、高铝硅酸纤维、含铬(Cr2O3)硅酸铝纤维、含锆(ZrO2)硅酸铝纤维、多晶莫来石纤维、多晶氧化铝纤维的棉、毯或板。
2. 根据权利要求1所述节能型易更换式高温微波加热腔，其特征在于，所述的透波硬化 层是由水玻璃和石英砂组成，这里，透波硬化层主要是对加热腔的外表面起增强作用，因此 在保障发挥上述作用的前提下透波硬化层要薄以确保微波尽可能少的被硬化层吸收，而且当 高温透波隔热层选用表面高硬度的陶瓷板时，可以不使用透波硬化层。
3. 根据权利要求1所述节能型易更换式高温微波加热腔，其特征在于，所述的无孔薄金 属板或多孔薄金属板是耐高温抗氧化的不锈钢板、或耐热铸铁、或镍基高温合金板、或钛合 金板，此时加热腔的使用温度受金属板熔点和耐热抗氧化温度的限制；所述金属框架可以是 不锈钢、或铜合金、或铝合金的方管或板组成的框架，而且金属框架表面要光滑、无锐利的 边或角、结构简单以确保微波尽可能少的被反射。
4. 一种权利要求1所述节能型易更换式高温微波加热腔的制作方法，其特征在于-(1) 无孔薄金属板或多孔薄金属板支撑腔体的制作利用剪板机、折弯机和焊接方法将薄 金属板或多孔薄金属板加工成所需要形状的腔体(即加热腔的内部形状)，该薄金属 板或多孔薄金属板支撑腔体可用于对加热腔内部高温微薄吸收涂层起支撑作用；(2) 高温透波隔热层陶瓷腔体的制作根据实际加热腔腔体形状和尺寸要求，制作一定形 状的陶瓷纤维棉、毯、和/或陶瓷板腔体。既可以用陶瓷纤维棉或毯巻成一定形状的腔 体，也可以用陶瓷板搭接或对接成一定形状的腔体，也可以向专业生产厂家定做一体 化的不同形状和不同尺寸的陶瓷板腔体，还可以在已制成的陶瓷板腔体的内表面再贴 一层陶瓷纤维棉或陶瓷纤维毯；(3) 外部金属框架的制作根据实际加热腔腔体形状和尺寸要求制作一定形状的金属框架， 例如正方体形框架、长方体形框架、圆柱体形框架，金属框架可以制作成可拆装模 式或永久性的焊接模式；上述步骤(1)中的金属板或多孔薄金属板支撑腔体、步骤(2) 中的透波隔热层陶瓷腔体和步骤(3)中的外部金属框架，这三者的形状和尺寸一定要相互匹配，并且三者在制作和装配顺序上可以根据需要进行调整以便于操作；(4) 将微波吸收组分、水玻璃和/或商品化的高温胶(泥)相互混合制成具有触变性的浆料(可以添加适量水)；(5) 高温微波吸收涂层的制作将上述浆料均匀的人工涂覆或借助机械涂覆在步骤(1)中 的无孔薄金属板或多孔薄金属板支撑腔体的外表面，.或者涂覆在步骤(2)陶瓷纤维棉、 毯、和/或陶瓷板腔体的内表面，涂层厚度视需要而定，例如.* 0.5mm cm范围内的任 意厚度。最终将该涂层、步骤(1)的金属板支撑腔体和步骤(2)的透波隔热层陶瓷 腔体三者压合在一起，同时用金属框架固定和支撑上述透波隔热层陶瓷腔体；(6) 透波硬化层的制作在陶瓷纤维棉和/或陶瓷板腔体的外表面人工涂覆或借助机械涂覆 少量的水玻璃，并在水玻璃上人工喷洒或借助机械喷洒少量的石英砂；(7) 将上述组合好的腔体放在微波场内加热到12(TC干燥脱水，随后再加热至50(rC预烧2h， 最后再加热至800 1200'C或更高温度预烧2h，即可获得本发明所述的易更换式高温微 波加热腔；(8) 本发明节能型易更换式高温微波加热腔既可以不含有内部的金属板或多孔薄金属板支 撑腔体，也可以不含有表面的透波硬化层，也可以不含有金属框架，即上述制作方 法中的步骤(1)、 (3)和(6)均可以省略。而且，用上述功能层制作的不同形状和不 同尺寸的高温微波加热腔腔体既可以独立使用，也可以将多个腔体相互连通组成一个 复杂的高温微波加热腔系统使用，还可以根据实际应用对加热腔的形状、尺寸和组合 进行设计和控制。
5.根据权利要求1所述节能型易更换式高温微波加热腔，其特征在于，所述的高温微波 加热腔在微波场内为非固定安装模式，可活动易更换，因此可根据待加热物料的尺寸来方便 地选择更换使用不同尺寸的加热腔进行匹配加热，即大尺寸物料相应选择大尺寸加热腔， 小尺寸物料相应选择小尺寸加热腔。
全文摘要
一种节能型易更换式高温微波加热腔及其制作方法，属于微波高温加热技术领域。所述节能型易更换式高温微波加热腔主要由如下功能层组成内部的高温微波吸收涂层、中间的高温透波隔热层、外部的透波硬化层，其特征在于将微波吸收组分与水玻璃和/或商品化的高温胶(泥)进行混合制成浆料，然后将浆料均匀的涂覆在由高温透波隔热层组成的具有一定形状的腔体内表面，最后经干燥和预烧而获得。本发明结构简单，容易更换、成本低，发热面积大，热效率高，便于维护，而且属非接触性加热安全性好，可实现超快速和超高温加热，而且可根据待加热物料的尺寸来选择更换使用不同尺寸的加热腔，因此节能效果极为突出，经济效益显著。
文档编号H05B6/64GK101568206SQ20091000106
公开日2009年10月28日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者徐艳姬, 王建军, 王玺龙, 申偲伯, 申玉娟, 申玉田 申请人:徐艳姬