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真空燒結(jié)爐的工藝介紹,快來看看吧!

更新時間:2024-09-14 15:20:40      點擊次數(shù):3269

  在真空和保護性氣氛中,對金屬、陶瓷及一些難熔金屬中間化合物粉末加熱燒結(jié),要獲得一定密度和具有一定機械性能的材料時,真空燒結(jié)爐一般采用兩種工藝;即有壓燒結(jié)(熱壓燒結(jié))和無壓燒結(jié)。有壓燒結(jié)工藝是將粉狀材料置于真空和保護性氣氛中的高碳模具中,高溫加熱到軟化狀態(tài)時,加壓成型。


  真空燒結(jié)爐無壓燒結(jié)方法主要可以分為四種:常規(guī)燒結(jié)、高溫快速燒結(jié)和控制速率燒結(jié)。


  1.常壓燒結(jié):常規(guī)燒結(jié)是以傳統(tǒng)的一步燒結(jié)方式升溫到最高燒結(jié)溫度保溫一段時間后,再降溫到室溫來燒結(jié)陶瓷的方法。對于常規(guī)燒結(jié),在不改變燒結(jié)速率和保溫時間的情況下,影響陶瓷致密化和晶粒長大的主要因素是素坯的性質(zhì)。采用相同的粉體制備素坯時,成型壓力不同,素坯的結(jié)構(gòu)以及堆積密度也會有較大的差距。當(dāng)壓力過大時,顆粒所受應(yīng)力較大,且顆粒與顆粒之間會相互擠壓,燒結(jié)時則容易融合長大。而壓力過小時,獲得的素坯密度較低,且容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不均勻等現(xiàn)象,導(dǎo)致最后燒結(jié)得到的陶瓷致密度較低。


  2.高溫快速燒結(jié):快速燒結(jié)機制是通過提高升降溫速率、縮短保溫時間來獲得高致密且小晶粒尺寸的陶瓷。由于陶瓷致密化所需的激活能遠小于晶粒長大所需的激活能,且在高溫下陶瓷內(nèi)晶界擴散將大量進行,因而較高的溫度將會為陶瓷的致密化提供足夠的驅(qū)動力,使致密化更容易進行。隨著燒結(jié)的進行,溫度升高會導(dǎo)致晶粒粗化,若燒結(jié)時能快速越過表面擴散比晶界擴散更易進行的溫度范圍,致密化將占據(jù)主導(dǎo)地位。


  3.控制速率燒結(jié):真空燒結(jié)爐控制速率燒結(jié)主要控制燒結(jié)中的升溫速率。陶瓷燒結(jié)初期有大量開氣孔存在,提高燒結(jié)初期升溫速率可將開氣孔保留到燒結(jié)中期,開氣孔可阻止晶界遷移,進而在陶瓷致密化過程中抑制晶粒的長大。但用此方法燒結(jié)陶瓷,需詳細了解目標材料的致密化速率與晶粒長大的關(guān)系才能合理控制燒結(jié)速率,還需避免長時間高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)致的晶粒長大。

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