在各種燒結(jié)技術(shù)中,微波加熱具有加熱速度快、整體加熱、選擇性加熱以及非熱效應(yīng)等傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)加熱方式所不具備的特點(diǎn)。硬質(zhì)合金(WC-Co)粉末壓坯對(duì)微波具有良好的耦合吸收作用,微波在混合料壓坯中的穿透深度很大,所以,用微波燒結(jié)技術(shù)製備硬質(zhì)合金具有傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)加熱製備
方式無法比擬的優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1,微高性能波加熱的快速性、整體性不僅能夠大幅度地縮短製備週期和降低燒結(jié)溫度,簡(jiǎn)化工藝過程,而且可以製備出顯微組織均勻、晶粒細(xì)小的材料。2,由於微波的能量利用率高及其環(huán)境友好特性,所以能夠以更低的成本和更少的環(huán)境污染創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3,微波加熱的特點(diǎn)非常有利於研發(fā)納米超細(xì)晶硬質(zhì)合金、梯度硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金塗層等新型高性能硬質(zhì)合金。這些優(yōu)勢(shì)使得硬質(zhì)合金的發(fā)展與微波燒結(jié)技術(shù)相結(jié)合成為一個(gè)必然趨勢(shì)。
美國(guó)賓州大學(xué)用微波燒結(jié)方法成功製備了WC-Co高性能硬質(zhì)合金。相比於傳統(tǒng)燒結(jié)方式,微波燒結(jié)可以在較低的燒結(jié)溫度和較短的保溫時(shí)間得到相同的收縮程度,燒結(jié)試樣在3個(gè)維度方向上的收縮程度一致,而傳統(tǒng)燒結(jié)方式在垂直方向上的收縮更為顯著;另外,微波燒結(jié)試樣具有比傳統(tǒng)燒結(jié)試樣更為細(xì)小的WC晶粒和更為均勻的Co相分佈;硬度更高,化學(xué)腐蝕性能更好。此外,還發(fā)現(xiàn)微波燒結(jié)試樣的粘結(jié)相中幾乎不含W原子,這與傳統(tǒng)燒結(jié)試樣粘結(jié)相中含有品質(zhì)分?jǐn)?shù)約為20%?W原子的情況十分不同。