微波炉和烧结的方法技术

本发明专利技术提供了一种微波炉，微波炉具有在室壳体与用于待烧结物体的烧结平台之间形成的炉室。微波源被布置成用于将微波发射到炉室中。微波炉还具有感受体，该感受体包括在至少23℃至700℃的材料温度范围内耦合到微波中的材料。感受体和炉室在第一位置与第二位置之间相对于彼此可移动，在第一位置中，感受体相对于炉室定位，在第二位置中，感受体被定位成相对于第一位置从炉室进一步缩回。本发明专利技术有助于提供具有相对均匀的材料结构的氧化锆材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微波炉和烧结的方法
本专利技术涉及微波炉，并且具体涉及具有可选择性地定位在炉室中和炉室外部的感受体的微波炉，用于经由微波能量或热传递(例如经由热辐射)选择性地烧结物体。本专利技术还涉及烧结的方法。
技术介绍
牙齿修复体通常由牙齿陶瓷材料制成或包括牙齿陶瓷材料。牙齿陶瓷材料可提供具有类似于自然牙齿的颜色的的颜色的牙齿修复体。牙齿修复体通常通过使用自动化方法或计算机控制的构造方法制造，自动化方法通常包括捕获患者牙齿的形状，基于所捕获的形状通过计算机辅助设计(CAD)设计牙齿修复体，并在自动计算机数字控制机床(CNC)机器上制造牙齿修复体。由陶瓷材料制成的牙齿修复体通常通过从由预烧结坯件(具有开孔材料结构)制成的坯件机加工牙齿修复体的前体并且随后朝全密度烧结牙齿修复体前体以形成牙齿修复体而获得。另外，许多构造方法提供具有需要被烧结以形成牙齿修复体的开孔材料结构的牙齿修复体前体。人们普遍期望保持尽可能短的烧结时间，并且因此期望尤其将待烧结物体从较低温度加热至所需最终烧结温度的时间最小化。所谓的无机固体的非液体烧结始于该固体的0.5至0.6以上的熔融温度的温度。需要热以允许在固体的晶格内输送质量或材料。这可通过各种机制发生，包括表面扩散、晶界扩散或体扩散以及蒸发和冷凝效应。这些机制中的一种或多种导致从多孔体到所期望的完全致密体的转变。还存在使用微波炉的方法，然而微波炉通常不能用于一些陶瓷材料，例如包括氧化锆，氧化锆在某些温度范围内不能显著地耦合到微波中。还存在使用所谓被带入待烧结物体附近的感受体的方法。感受体通常由耦合到微波中的材料制成。因此，微波能量通常被感受体转换成热，热主要通过热辐射被感受体发射到待烧结的材料。尽管现有方法提供了某些优点，但仍需要允许以最大化的烧结质量(相对于均匀性、半透明度和强度)来快速烧结陶瓷，尤其是类似氧化锆的牙齿陶瓷的烧结炉和烧结方法。
技术实现思路
本专利技术在一方面涉及微波炉。本专利技术的微波炉包括在室壳体与用于待烧结物体的烧结平台之间形成的微波室。微波炉包括被布置用于将微波发射到炉室中的微波源。微波炉还具有感受体，该感受体包括在至少23℃至700℃的材料温度范围内耦合到微波中的材料或者由该材料形成。感受体和炉室在第一位置与第二位置之间相对于彼此可移动，在第一位置中，感受体相对于炉室定位，在第二位置中，感受体被定位成相对于第一位置从炉室进一步缩回。本专利技术的有利之处在于本专利技术允许通过使用微波而不需要附加的加热系统如电阻元件或燃烧器来烧结牙陶瓷，尤其是氧化锆。另外，本专利技术有助于使牙齿陶瓷尤其是氧化锆的烧结的烧结时间最小化。本专利技术另外的优点在于，用于使物体朝所需的烧结温度加热的时间最小化，同时使物体内的任何温度梯度的均匀性最大化。这与常规的热烧结形成对比，因为微波通常可渗透到物体中，并由此可独立且同时地加热物体的内部部分和外部部分(体积加热效应)。本专利技术的优点在于本专利技术使烧结能够实现最大化的烧结质量。具体地，本专利技术可用于提供具有相对均匀的材料结构的烧结陶瓷材料，该材料表现出相对良好的半透明度和材料强度。在实施方案中，微波源和感受体相对于彼此可移动。优选地，在感受体和炉室的第二位置中，感受体和微波源比在感受体和炉室的第一位置中间隔的更远。微波源和炉室可以以彼此固定的关系布置，而感受体可相对于炉室和微波源可移动。尤其是在使用微波炉对物体进行烧结时，感受体可相对于炉室和微波源可移动。利用这个概念，感受体可同时从炉室缩回并被带入与微波源相距较远的位置。在较远的位置，通常较少的微波能量耦合到感受体中。因此，微波能量的较少部分被感受体吸收，并因此保持可用于通过微波直接烧结物体。本领域技术人员可认识到在不脱离本专利技术的情况下炉室、微波和/或感受器可适当移动的进一步构造。在实施方案中，微波炉适于使得炉室可打开和关闭。感受体和烧结平台优选地在炉室关闭期间相对于彼此可移动。烧结平台优选地由支撑件的表面形成。支撑件和壳体优选地相对于彼此可移动或相对于彼此可定位以用于打开和/或关闭炉室。具体地，支撑件和壳体优选地可定位在关闭位置，其中烧结平台与壳体的开口齐平或位于壳体的内部。支撑件和壳体优选地进一步可定位在打开位置，其中烧结平台与壳体的开口间隔开。因此，在关闭位置中，烧结平台关闭炉室，而在打开位置，待烧结物体可从烧结平台上的炉室外部放置到炉室中。感受体和炉室优选地在烧结平台和壳体的关闭位置中可移动。具体地，感受体和炉室优选地物体的烧结期间在炉室中可移动。在一个实施方案中，微波炉具有悬挂壳体的支架。感受体和烧结平台优选地各自相对于壳体可移动和/或相对于壳体可定位。壳体可为盖形的，具体地可具有周向侧壁和顶壁，并且可邻近壳体的底部侧形成开口。就这一点而言，术语“顶部”和“底部”分别指的是在更远离地球的重心的方向上和更朝地球的重心的方向上的位置。微波炉还可具有支架从中延伸的基座。因此，在该实施方案中，壳体是静止的，并且感受体和平台各自相对于壳体和相对于彼此可移动。这利于微波源在壳体中的集成和微波源的电连接。在实施方案中，微波炉具有热绝缘。具体地，壳体可向内衬有绝缘体，例如陶瓷纤维材料。绝缘衬垫优选地形成连续的盖形结构。在另外的实施方案中，微波炉另外优选地具有微波屏蔽物。例如，壳体可在热绝缘的外部具有由金属制成的连续的盖形外壳，该外壳形成屏蔽物的至少一部分。微波炉可具有另外的金属外壳，用于屏蔽没有整个被壳体屏蔽的任何区域。在一个实施方案中，感受体在第一位置中在炉室中延伸。例如，感受体可部分或整个定位在炉室内。因此，当微波源被激活时，感受体被微波加热，并且因此通过热传递(例如热辐射和热对流)加热炉室。在另外的实施方案中，感受体在第二位置中定位在炉室外部。就这一点而言，感受体的表面可界定炉室，而感受体的其余部分位于炉室外部。因此，在将微波源布置在壳体中的情况下，第二位置中的感受体与微波源之间的距离大于第一位置中的感受体与微波源之间的距离。因此，在第二位置中，感受体优选地间隔得足够远，使得它不被微波源显著地加热。在另外的实施方案中，微波炉被构造用于将感受体停止在第一位置和第二位置的确定的中间位置中。优选地，感受体和烧结平台(或支撑件)可独立地定位。微波炉优选地被构造成控制感受体和烧结平台的位置，例如以步进马达和/或线性解码器作为它们用于在CNC机器中的示例。在实施方案中，感受体被布置在平台与壳体之间的间隙中。在第一位置中的感受体优选地围绕平台面对的空间。待烧结的物体优选地可放置在该空间中。另外，感受体优选地以环形横截面沿着纵向轴线大致笔直地延伸。在一个实施方案中，感受体具有中空圆柱形形状。壳体，感受体和烧结平台优选地成形为使得它们可移动地彼此配合。此类配合(在壳体与感受体之间以及感受体与烧结平台之间)优选地分别为松配合，以避免壳体与感受体以及感受体与烧结平台之间的摩擦。然而，壳体与感受体和/或感受体与烧结平台之间的任何间隙优选地分别最小化以确保炉室的适当热绝缘。相对于中空圆柱形感受体的对称轴线(对应于纵向轴线)，感受体和壳体以及感受体和烧结平台优选地在沿着对称轴线或纵向轴线的维度上相对于彼此可移动。感受体的中空圆柱形形状为(受热的)感受体提供了朝感受体的内部空间的相对均匀的热发射。在实施方案中，感受体可由任选地相对于彼此可移动的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波炉，包括炉室和微波源，所述炉室在室壳体与用于待烧结物体的烧结平台之间形成，所述微波源被布置用于将微波发射到所述炉室中，所述微波炉还具有感受体，所述感受体包括在至少23℃至700℃的材料温度范围内耦合到微波中的材料，其中所述感受体和所述炉室相对于彼此在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置中，所述感受体相对于所述炉室定位，在所述第二位置中，所述感受体被定位成相对于所述第一位置进一步从所述炉室缩回。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.16 EP 15200347.11.一种微波炉，包括炉室和微波源，所述炉室在室壳体与用于待烧结物体的烧结平台之间形成，所述微波源被布置用于将微波发射到所述炉室中，所述微波炉还具有感受体，所述感受体包括在至少23℃至700℃的材料温度范围内耦合到微波中的材料，其中所述感受体和所述炉室相对于彼此在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置中，所述感受体相对于所述炉室定位，在所述第二位置中，所述感受体被定位成相对于所述第一位置进一步从所述炉室缩回。2.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述炉室能够打开和关闭，并且其中在关闭所述炉室期间，所述感受体和所述烧结平台相对于彼此可移动。3.根据权利要求1或2所述的微波炉，其中所述感受体在所述第一位置中在所述炉室中延伸，并且其中所述感受体在所述第二位置中定位在所述炉室的外部。4.根据前述权利要求中任一项所述的微波炉，被构造用于将所述感受体停止在所述第一位置和所述第二位置的所确定的中间位置中。5.根据前述权利要求中任一项所述的微波炉，其中所述感受体被布置在所述平台与所述壳体之间的间隙中。6.根据前述权利要求中任一项所述的微波炉，其中在所述第一位置中，所述感受体围绕其中所述平台面对的空间。7.根据权利要求6所述的微波炉，其中所述感受体以环形横截面沿着纵向轴线大致笔直地...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·豪普特曼，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US