[發明專利]微波發生裝置及帶有該微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置

有效

• 申請號: 201410471231.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104236302A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 李德華;潘慧娟;向伯榮;李斌
• 申請（專利權）人: 湖南華冶微波科技有限公司
• 主分類號: F27B5/00
• 分類號: F27B5/00;F27B5/14;H05B6/64
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及合成分解設備領域，特別地，涉及一種微波發生裝置。此外，本發明還涉及一種包括上述微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置。

背景技術

微波氣壓裝置是微波能應用于化工合成或分解、材料制備工藝的一種新型裝置，能有效促進化學合成、固化，提高燒結材料性能，目前已在消解技術中得到廣泛應用。目前，微波裝置的饋入方式和饋入結構主要有三種方式：方式一：采用常規微波裝置的波導-盲板饋入方式，采用耐壓試管將試劑和物料密封。方式二：采用改變盲板尺寸和結構的方式來提高微波氣壓裝置的耐壓能力。方式三是采用微波天線替代盲板的方式實現。微波裝置的饋入方法和饋入結構是實現氣壓的關鍵和難點，而受饋入方式和饋入結構的限制，饋入結構難以保證饋入部分的抗壓性能，遭受過高的壓力容易造成氣流從微波裝置泄漏，使得內部壓力持續下降、熱量流失率高，同時滲漏的氣流容易沖擊微波源，導致微波源的功能失效；微波氣壓裝置目前難以實現1200℃以上的高溫燒結，導致物料的合成、分解或者制備不完全，得到的產品雜質含量高，成品品質不高，無法滿足應用要求。

發明內容

本發明目的在于提供一種微波發生裝置及帶有該微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置，以解決現有微波裝置的饋入結構難以保證饋入部分的抗壓性能，遭受過高的壓力容易造成氣流從微波裝置泄漏，使得內部壓力持續下降、熱量流失率高，同時滲漏的氣流容易沖擊微波源，導致微波源的功能失效的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種微波發生裝置，包括用于發出微波的微波源、用于承壓和透射微波的透波耐壓件和用于承壓和傳輸電磁波并饋能的耐壓波導，微波源的饋能天線置于透波耐壓件中，饋能天線與透波耐壓件共同接入到耐壓波導內，耐壓波導的內壁面圍合形成微波諧振腔，以使微波源產生的微波透過透波耐壓件進入耐壓波導并在耐壓波導內形成諧振傳輸到目標腔體內。

進一步地，透波耐壓件通過壓緊裝置緊壓在耐壓波導內；壓緊裝置的底部貼合有密封墊片。

進一步地，透波耐壓件為管口帶環形凸緣的圓底試管狀結構，環形凸緣用于提供壓緊裝置固定和緊壓密封在透波耐壓件上的作用平面；透波耐壓件的開口朝向微波源方向布置，壓緊裝置緊壓在環形凸緣上；壓緊裝置上開設有用于使透波耐壓件的開口與微波源連通的通孔；通孔與透波耐壓件的開口相匹配。

進一步地，透波耐壓件的內徑沿軸向等徑或者沿軸向漸變徑。

進一步地，壓緊裝置的上部沿通孔的外緣布設有用于插放微波源防止微波泄漏的安裝凸臺。

進一步地，透波耐壓件的壁體為高純石英壁、氧化鋁壁、氮化硅壁、微晶玻璃壁、聚四氟乙烯壁、全氟烷氧基樹脂壁、改性聚四氟乙烯壁、聚醚醚酮樹脂壁中的至少一種。

根據本發明的另一方面，還提供了一種微波高溫氣壓裝置，其包括上述微波發生裝置。

進一步地，包括爐體和爐門，爐門密封連接在爐體的開口上，爐體上連有用于向爐體內加壓的加壓裝置，爐體包括用于承壓和隔離微波的金屬承壓層以及設于金屬承壓層外用于冷卻爐體的冷卻護套，爐體的內腔中裝有用于物料燒結并減少熱量流失的保溫盒體，微波發生裝置設置在爐體上，以使微波發生裝置所產生的微波通過耐壓波導傳輸到爐體內。

進一步地，爐體的金屬承壓層對應于微波發生裝置的耐壓波導的位置上開設有用于微波饋入的裂縫或者通槽；爐門上設置有用于與爐體密封配合以實現爐體高壓密封的密封圈；爐體上開設有加壓進氣口和排氣口。

進一步地，爐體上設置有壓力傳感器和熱電偶測溫座；壓力傳感器與爐門連接的部位設置有抑波裝置，抑波裝置為帶單孔或密布孔的金屬板；爐體外還設有用于控制爐體內溫度和氣體壓力的PLC控制器。

本發明具有以下有益效果：

本微波發生裝置，目標腔體的微波饋入口采用耐壓波導進行微波饋入，利用微波從透波耐壓件壁體透入的方式將來自于微波源所發出的微波饋入到耐壓波導內腔中，利用耐壓波導的壁體和透波耐壓件的壁體承受來自于目標腔體的氣體壓力，有效防止氣壓從微波饋入口泄漏，通過透波耐壓件與耐壓波導的組合結構進行微波傳輸位置的抗壓，有效防止氣流外泄的情況，從而保證目標腔體的氣體壓力和內部溫度，同時能夠有效阻擋氣流通過耐壓波導進入到微波源中造成的微波源功能失效；微波源發出的微波透過透波耐壓件進入到耐壓波導內，并在耐壓波導的內壁面圍合形成微波諧振腔內形成諧振，并將微波傳遞到目標腔體內，實現對目標腔體內的微波饋能。