微波是頻率在300MHz-300GHz(對應(yīng)波長在1000-1mm)范圍的電磁波。微波燒結(jié)是利用微波輻射來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的外加熱源，材料通過自身對電磁場能量的吸收達(dá)到燒結(jié)溫度而實現(xiàn)致密化。相對于傳統(tǒng)認(rèn)識-塊體金屬會將微波輻射反射掉，處于粉末狀態(tài)的金屬卻能有效吸收微波而實現(xiàn)加熱，進(jìn)而能夠利用微波燒結(jié)制備金屬器件。

微波燒結(jié)金屬粉末的原理是：

1、微波熱效應(yīng)

在微波電磁場中，其內(nèi)部自由電荷在電磁場作用下，會迅速向?qū)w表面聚集，自由電荷聚集在導(dǎo)體表面，內(nèi)部自由電荷密度為零。在電磁場作用下，金屬導(dǎo)體表面會產(chǎn)生電流，存在歐姆損耗，當(dāng)減小金屬導(dǎo)體的宏觀尺寸，使之與微波電磁場完全耦合，就能有效實現(xiàn)加熱和燒結(jié)。

2、微波非熱效應(yīng)

微波燒結(jié)中，除微波熱效應(yīng)外，還存在一定的微波非熱效應(yīng)，包括活化過程速率增強、燒結(jié)體性能改變等。其機理可能是在電磁場存在條件下，引起沿電場方向的電勢梯度，導(dǎo)致空間電荷產(chǎn)生附加驅(qū)動力，增強帶電微粒的擴散作用，降低了粉末的燒結(jié)活化能，使得各種微粒的遷移變得更加容易發(fā)生，且遷移速度提高很多，故能明顯促進(jìn)致密化過程。

傳統(tǒng)燒結(jié)過程中，材料表面、內(nèi)部和中心區(qū)域溫度存在較大梯度，容易導(dǎo)致晶粒不均勻，內(nèi)部存在較多缺陷。而微波燒結(jié)依靠電磁場輻射透入材料內(nèi)部，材料整體發(fā)生介質(zhì)損耗而升溫，各部分溫差小，材料顯微結(jié)構(gòu)得到改善，性能更加優(yōu)異。

燒結(jié)周期-任何金屬粉末生坯都能在10-30min內(nèi)燒結(jié)完成，同時微波燒結(jié)能得到均勻細(xì)晶顯微結(jié)構(gòu)，孔隙少且規(guī)則，材料具有更好的延展性和韌性，宏觀性能優(yōu)異，同時微波燒結(jié)能耗低，效率高，比傳統(tǒng)燒結(jié)節(jié)能80%作用，而且清潔、安全、無污染。微波燒結(jié)具有的獨特優(yōu)點預(yù)示其在現(xiàn)代材料制備行業(yè)中擁有廣闊的發(fā)展空間，被廣泛成為“燒結(jié)技術(shù)的一場革命”。(紫焰)