陶瓷加工厂家科众陶瓷电话

当前位置:首页 > 常见问题 > 特种陶瓷热压烧结方法

特种陶瓷热压烧结方法

如果加热粉体的同时进行加压,那么烧结主要取决于塑性流动,而不是扩散。对于同一材料而言,压力烧结与常压烧结相比,烧结温度低得多,而且烧结体中气孑L率也低。

    如果加热粉体的同时进行加压,那么烧结主要取决于塑性流动,而不是扩散。对于同一材料而言,压力烧结与常压烧结相比,烧结温度低得多,而且烧结体中气孑L率也低。另外,由于在较低的温度下烧结,就抑制了晶粒成长,所得的烧结体致密,且具有较高的强度(晶粒细小的陶瓷,强度较高)。
    1.一般热压法
    一般热压法又叫压力烧结法,是对较难烧结的粉料或生坯在模具内施加压力,同时升温烧结的工艺。加压操作有:恒压法,整个升温过程中都施加预定的压力;高温加压法,高温阶段才施加压力;分段加压法,低温时加低压、高温时加到预定的压力。此外又有真空热压烧结、气氛热压烧结、连续加压烧结等。其基本结构示于图1-3-20。图1-3-21表示出热压Mg0粉体的致密化过程。

    在热压中,最重要的是模型材料的选择。使用最广泛的模型材料是石墨,但因目的不同,也有使用氧化铝和碳化硅的。纤维增强的石墨模型壁薄,可经受30—50 MPa的压力。表1-3-3列出单轴加压的热压模型材料。
表1-3-3单轴加压昀热压模型材料
┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃  模型材料      ┃最高使用温度(℃)  ┃最高使用压力(MPa) ┃    备  注                              ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃    石墨        ┃ 2500             ┃           70     ┃                                        ┃
┃    氧化铝      ┃ 1200             ┃           210    ┃}机械加工困难,抗热冲击性弱,易产生蠕变 ┃
┃    氧化锆      ┃ 1180             ┃                  ┃                                        ┃
┃    氧化铍      ┃ 1000             ┃           105    ┃                                        ┃
┃    碳化硅      ┃ 1500             ┃           280    ┃~械加工困难,有反应性,价高             ┃
┃    碳化钽      ┃ 1200             ┃           56     ┃                                        ┃
┃碳化钨,碳化钛  ┃ 1400             ┃           70     ┃                                        ┃
┃  二硼化钛      ┃ 1200             ┃           105    ┃k械加工困难,价高,易氧化,易产生蠕变   ┃
┃    钨          ┃ 1500             ┃           245    ┃                                        ┃
┃    钼          ┃ 1100             ┃           21     ┃                                        ┃
┃耐腐蚀高温镍    ┃}1100             ┃                  ┃    蒋变                                ┃
┃  合金不锈钢    ┃                  ┃                  ┃                                        ┃
┗━━━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
    加热方式,几乎都采用高频感应方法,对于导电性能好的模型,可以采用低电压、大电流的直接加热方式。
    热压法的缺点是加热、冷却时间长,而且必须进行后加工,生产效率低,只能生产形状不太复杂的制品。使用热压法可制备强度很高的陶瓷车刀等。就氧化铝烧结体而言,常压烧结制品的抗折强度约为350 MPa,热压制品的抗折强度为700 MPa左右。热压法在制备很难烧结的非氧化物陶瓷材料过程中,也获得广泛的应用。
    现以氮化硅为例介绍热压法。在氮化硅粉末中,加入氧化镁等添加剂,在1700℃下,施以30 MPa的压力,则可达到致密化。在这种情况下,因为氮化硅与石墨模型发生反应,其表面生成碳化硅,所以在石墨模型内涂上一层氮化硼,以防止发生反应,并便于脱模。但是,由于BN中含有B2 03,它具有吸湿性,如果在使用过程中急速加热就会把吸附水分放出,从而容易产生裂缝。因此使用这种脱模剂时,在热压时必须注意。另外模型材料与试料的膨胀系数之差太大时,在冷却时会产生应力,这一点极为重要。
    2.高温等静压(high isostatic pressing)法
    高温等静压(HIP)法,就受等静压作用这一点而言,类似于成型方法中所述的橡皮模加压成型。高湿等静压法中用金属箔代替橡皮模(加压成型中的橡胶模具),用气体代替液体,使金属箔内的粉料均匀受压。通常所用的气体为氦气、氩气等惰性气体。模具材料有金属箔(低碳钢、镍、钼)、玻璃等。也可先在大气压下烧成具有一定形状的非致密体,然后进行高温等静压烧结(可不用金属箔模具)。
    一般在100~300 MPa的气压下,将被处理物体升到从几百至2000℃的高温下压缩烧结。HIP法和一般热压法相比,HIP法使物料受到各向同性的压力,因而陶瓷的显微结构均匀。另外HIP法中施加压力高,
    这样就能使陶瓷坯体在较低的温度下烧结,使常压不能烧结的材料有可能烧结。
    就氧化铝陶瓷而言,常压下普通烧结,必须烧至1800℃以上的高温;热压(20 MPa)烧结需要烧至1500℃左右;而HIP(400 MPa)烧结,在1000℃左右的较低温度下就已致密化了。
    (1)容器法
    本方法开始在陶瓷烧结中应用,目的是研究难烧结物质——氮化硅和碳化硅的致密化。该方法的目标是尽量减少对高温材料特性有不利影响的添加剂用量。与热压法相比,它可以进行复杂形状的成型和各向同性的成型。以Si3 N4、SiC为例,用普通玻璃为容器材料,在工艺结束时特玻璃除掉,进行精加工。但要切实注意不使被处理物与玻璃之间产生反应。并且温度的准确测定是很重要的 问题。
    (2)无容器法
    一般的烧结制品都含有百分之几的气孔,而且有微小袋陷存在,机械性能波动很大,容易产生次品。这种情况在大型化、难烧结物质中是经常出现的:烧结体的密度如果达到90%左右,内部气孔因呈闭塞状态,所以原成型品用HIP法处理才能取得好的效果。利用这一原理可除掉超硬工具结构内部的残留气孔,大幅度提高成品率。目前在Si。N;、SiC、铁氧体等陶瓷材料制造中,HIP法很适用。Mn-Zn铁氧体的烧结体中使用HIP法的实例。


地址:http://www.taocibang.cn/bangzhu/351.html
本文“特种陶瓷热压烧结方法”由科众陶瓷编辑整理,修订时间:2015-09-18 15:40:18
科众陶瓷是专业的工业陶瓷加工生产厂家,可来图来样按需定制,陶瓷加工保证质量、交期准时!

有疑问请点击咨询客服

科众陶瓷在线客服

科众陶瓷是专业的工业陶瓷加工生产厂家,可来图来样按需陶瓷定制厂家陶瓷加工保证质量、交期准时!
2023 版权所有 东莞市科众陶瓷有限公司 备案号:粤ICP备13076510号-5
报价:15817792532 邮箱:tcb@kztaoci.cn 地址:广东省东莞市长安镇厦边大街61号A/B/C栋
  • 天津南开 王先生

    152****8050

    已发货

    甘肃天水 陈女士

    137****8578

    已下单

  • 江苏泰州 孙先生

    158****8705

    生产中

    陕西西安 胡先生

    188****5359

    已发货

  • 山西运城 张女士

    151****2616

    沟通中

    上海闵行 李先生

    180****1856

    生产中

  • 山东济南 吕先生

    159****3185

    已下单

    河北沧州 饶先生

    182****0637

    生产中

  • 云南昆明 李先生

    132****6785

    生产中

    上海浦东 黄先生

    135****6573

    已发货

  • 北京朝阳 陈先生

    138****8640

    已下单

    江苏南通 袁女士

    131****7297

    沟通中

  • 广东深圳 廖先生

    182****5794

    生产中

    辽宁沈阳 董先生

    184****5165

    已发货

  • 浙江宁波 吴女士

    130****1365

    生产中

    湖北武汉 苏女士

    131****2427

    已下单

  • 江苏昆山 陈女士

    188****4587

    已下单

    广东东莞 吕先生

    158****3284

    生产中

科众陶瓷客服微信