3、金属材料微波铸造技术综述

金属材料微波铸造技术综述

在当今制造业中，降低能耗以提高生产效率是研究的重点。微波能量在烧结、熔覆和连接等领域已得到广泛应用，但在铸造领域，针对不同金属材料的微波铸造应用尚未得到充分探索。本文将详细介绍微波铸造技术的发展历程、工作原理、工艺参数及应用成果。

1. 微波铸造技术简介

铸造是材料加工行业中广泛使用的工艺，但传统的加热和铸造方法存在诸多局限性，如耗时、能耗大以及材料加热不均匀等。而微波铸造（MWC）作为一种新兴技术，具有显著优势，如节省时间和能源、体积加热、缩短加工时间、改善微观结构性能、提高产品性能以及增强机械和摩擦学性能等。

微波是一种波长在10 - 300 mm、频率在0.3 - 300 GHz范围内的电磁辐射。在材料加工中，最常用的微波频率为2.45 GHz，功率范围则有所不同。传统加热方式是通过传导将热能从金属部件表面传递到核心，而微波加热则是由于分子与电磁能相互作用，使热能从材料的内芯传递到表面，从而实现有效加热、选择性加热和体积加热。

近年来，通过微波技术开发的原位铸造和异位铸造产品因其众多优势而受到越来越多的关注。许多研究人员尝试使用不同的微波功率和 susceptor 材料来铸造轻质材料，如 AA - 7039（Al - Mg - Zn）和 Al - 1050 等。

2. 微波铸造技术的历史背景

微波能量的应用可以追溯到1948年第二次世界大战后，当时人们需要一种能够在更短时间内提高产品质量并减少周期时间的加工技术。最初，微波主要用于液体加热和食品加工。到了20世纪60年代，其应用扩展到木材固化、橡胶硫化等领域。

1988年，McGill等人成功进行了微波加热选定化学品