真空热压烧结炉中的热压烧结是什么?
&苍产蝉辫;真空热压烧结炉的热压烧结(Hot Pressed Sintering)是将枯燥粉料充填入模型内,再从单轴方向边加压边加热,使成型和烧结一起完结的烧结办法。
特点:热压烧结的热压烧结由于加热加压一起进行,粉料处于热塑性状态,有助于颗粒的接触扩散、流动传质过程的进行,因而成型压力仅为冷压的十分之一;还能下降烧结温度,缩短烧结时刻,从而抵制晶粒长大,得到晶粒细小、细密度高和机械、电学功能良好的产物。无需增加烧结助剂或成型助剂,可出产超高纯度的陶瓷产物。热压烧结的缺点是过程及设备杂乱,出产控制要求严,模具资料要求高,能源消耗大,出产效率较低,出产成本高。
将热压作为制造制品的手段而加以利用的实例有:氧化铝、铁氧体、碳化硼、氮化硼等工程陶瓷。
常用的热压机主要由加热炉、加压设备、模具和测温测压设备组成。加热炉以电作热源,加热元件有SiC、MoSi或镍铬丝、白金丝、钼丝等。加压设备要求速度陡峭、保压稳定、压力灵敏调理,有杠杆式和液压式。依据资料性质的要求,压力气氛可以是空气也可以是还原气氛或惰性气氛。模具要求高强度、耐高温、抗氧化且不与热压资料黏结,模具热膨胀系数应与热压资料共同或近似。依据产物烧结特征可选用热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷等。最广泛运用的是石墨模具。
现以氮化硅为例。在氮化硅粉末中,参加氧化镁等烧结辅助剂,在1700℃下,施以300公斤/cm2的压力,则可到达细密化。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。运用这种脱模剂时,在热压情况下须时时留意。别的,模型资料与试料的膨胀系数之差在冷却时会发生应力,这一点极为重要。Si3N4-Y2O3-Al2O3系物质,在热压下也可获得高强度烧结体。