##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Визначені переваги та проблеми мікрохвильової обробки діелектричних матеріалів для виготовлення технічної кераміки, а також розглянуті методи вирішення негативних явищ, що можуть виникнути в процесі спікання кераміки в мікрохвильовому полі. Доведені унікальні особливості мікрохвильового спікання, серед яких швидке нагрівання матеріалу та скорочення часу з можливістю економії енергії до 90%; отримання набагато тонших та однорідних мікроструктур, що призводить до набагато кращих механічних властивостей; отримання нових матеріалів, які зазвичай неможливі за допомогою традиційних методів. Проведений аналіз взаємодії матеріалу з електромагнітним випромінюванням в мікрохвильовому діапазоні в залежності від діелектричних властивостей матеріалів, зокрема комплексної діелектричної проникності. Наголошується, що на даний час мікрохвильова технологія використовується для виробництва передової технічної кераміки, такої як мікрохвильові діелектричні компоненти (фільтри, резонатори, антени), вироби на основі карбіду вольфраму, кераміка надвисокої температури та реакційно-зв'язані композити. Наведені результати експериментальних досліджень процесу нагрівання в мікрохвильовому полі пресованого порошкового карбіду кремнію та оксиду алюмінію зі полівініловим спиртом та лігносульфонатом ЛСТ як сполученими. Проведений аналіз нерівномірності нагрівання зразків за товщиною. Визначено значення теплового ККД мікрохвильової камери та темп нагрівання пластини з пресованого порошку карбіду кремнію масою 0,165 кг при вихідній потужності магнетрону 800 Вт. Наведені результати апробації аналітичної залежності для розрахунку локальної температури діелектричного матеріалу в умовах дії мікрохвильового поля як внутрішніх джерел енергії. Представлені результати аналізу кривих температур при нагріванні діоксиду алюмінію із застосуванням сполучного 10% ЛСТ у мікрохвильовій камері та визначений темп нагрівання. Наголошується, що зростання темпу нагрівання після 150 оС обумовлено продуктами терморозпаду сполученого
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. Ikesue, A. (2021). Processing of Ceramics. Wiley.
3. Chaix, J.-M. (2020). Microwave Sintering of Ceramics. Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 1, 327-341.
4. Adigun Afolabi, O., & Akanni Olanrewaju, O. (2024). Processing and Applications of Composite Ceramic Materials for Emerging Technologies. Advanced Ceramics Materials - Emerging Technologies
5. Binner, J., Vaidhyanathan, B., & Carney, T. (2006). Microwave Hybrid Sintering of Nanostructured YSZ Ceramics Advances in Science and Technology, 45, 835–844.
6. Li, J.-m., & Qiu, T. (2012). Microwave sintering of Ca0.6La0.2667TiO3 microwave dielectric ceramics. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 19(3), 245–251.
7. Manière, C., Lee, G., Zahrah, T., Olevsky, E. A. (2018). Microwave flash sintering of metal powders: From experimental evidence to multiphysics simulation. Acta Materialia, 147, 24–34.
8. Garnault, T., Bouvard, D., Chaix, J.-M., Marinel, S., & Harnois, C. (2021). Is direct microwave heating well suited for sintering ceramics? Ceramics International, 47(12), 16716–16729.
9. Aman, B., Acharya, S., Reeja-Jayan, B. (2024). Making the Case for Scaling up Microwave Sintering of Ceramics. Advanced Engineering Materials.
10. Zhenzhurist, I. A. (2018). Effect of Microwave Energy on Phase Transformations of Aluminosilicates and Properties of Related Materials. Inorganic Materials, 54(9), 873–877.
11. Dinesh Agrawal, Jiping Cheng, Hu Peng, Larry Hurt (2004). Microwave Energy Applied to Processing of High-Temperature Materials. Journal of the American Ceramic Society, 87(3), 39–44.
12. Borrell, A., & Salvador, M. D. (2018). Advanced Ceramic Materials Sintered by Microwave Technology. Sintering Technology - Method and Application.
13. Chaix, J.-M., Bouchet, R., Bouvard, D., Fab-re, T., Garnault, T., Harnois, C., Koutoati, K., Lachal, M., Marinel, S., & Steil, M. C. (2023). A viewpoint on hot spots in microwave sintering and flash sintering. Advanced Engineering Materials.
14. Monteiro, J., Costa, L. C., Valente, M. A., Santos, T., & Sousa, J. (2011). Simulating the electromagnetic field in microwave ovens. 2011 SBMO/ IEEE MTT-S International Microwave and Optoelectronics Conference (IMOC).
15. Amit Bansall, Apurbba Kumar Sharma (2014). 3D Electromagnetic field simulation of silicon carbide and graphite plate in microwave oven. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research_IJMERR, 1(1), 8-12.
16. Singh, S., Gupta, D., Jain, V., & Sharma, A. K. (2014). Microwave Processing of Materials and Applications in Manufacturing Industries: A Review. Materials and Manufacturing Processes, 30(1), 1–29.
17. Oghbaei, M., & Mirzaee, O. (2010). Microwave versus conventional sintering: A review of fundamentals, advantages and applications. Journal of Alloys and Compounds, 494(1-2), 175–189.
18. Aman, B., Acharya, S., & Reeja-Jayan, B. (2024). Making the Case for Scaling up Microwave Sintering of Ceramics. Advanced Engineering Materials.
19. Bhattacharya, M., & Basak, T. (2016). A review on the susceptor assisted microwave processing of materials. Energy, 97, 306–338.
20. Santos, T., Hennetier, L., Costa, V. A. F., Costa, L. C. (2025). Temperature Assessment Through Decal Color in Microwave-Fired Porcelain. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 9(7), 213.
21. Goffé, B. (2025). Microwave Firing of Ceramics: Developing Homemade Susceptors and Their Practical Applications. Applied Sciences, 15(24), 13053.
22. Dunn, M. (2015) Microwave Heating of Ceramics. CI Advanced features
23. Sharma, A., Karunakar, D. B. (2019). Development and investigation of densification behavior of ZrB2-SiC composites through microwave sintering. Materials Research Express, 6(10), 105072.
24. Egorov, S. V., Eremeev, A. G., Kholoptsev, V. V., Plotnikov, I. V., Rybakov, K. I., Sorokin, A. A., Balabanov, S. S., & Rostokina, E. Y. (2022). Rapid microwave sintering of functional electroceramic materials (CA-4:IL02). Ceramics International.
25. Zhang, C., Yu, H., Sun, J., Wang, Z., Chen, G., Lan, Z., Wang, J., Xu, S., Zhou, Z., Hong, J., Li, H., & Yang, B. (2024). Microwave sintering of CaBi2Nb2O9 ceramics for improved piezoelectric response and electrical resistivity. Journal of the American Ceramic Society.
26. Cao, W., Zhou, J., Ren, C., Omran, M., Gao, L., Tang, J., Zhang, F., & Chen, G. (2023). Research on the drying kinetics for the microwave drying of Y2O3-ZrO2 ceramic powder. Journal of Materials Research and Technology.
27. Peng Zhang, Jian LIN, Qiang JIA, Xiao-Jun Yang, Hui Li (2024). Research Progress and Prospect of Microwave Dielectric Ceramic Materials for 5G Communication. Advanced Ceramics, 45(1-2): 44-58.
28. Xu X-Y, Wu H-T. (2025). A Review on the Microwave Dielectric Ceramics Testing Technology and Related Systems. Advanced Ceramics, 46(3-4): 247-285.
29. Boshkova, I. L., Volgusheva, N. V., Potapov, M. D. (2019). Study of thermal conductivity phenomena during microwave drying of materials Refrigeration Engineering and Technology, 55(4), 205-210.