陶瓷的燒結(jié)工藝與設(shè)備_升級(jí)版

1、第九章 陶瓷的燒結(jié)原理與工藝1 一、燒結(jié)原理 1.燒結(jié)：燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)通常指在高溫下，粉粒復(fù)合體（坯體）面積減少、氣孔率降低、致密度提高、顆粒間接觸面積加大、機(jī)械強(qiáng)度提高的過程。（1/23/4倍）2燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)燒結(jié)現(xiàn)象：宏觀上：體積收縮，致密度提高，強(qiáng)度增加。微觀上：氣孔形狀改變，晶體長(zhǎng)大，成份變化（摻雜元素）。表征：收縮率、氣孔率、相對(duì)密度。0.50.7 Tm。燒結(jié)溫度：32.驅(qū)動(dòng)力：是表面能降低和系統(tǒng)自由能降低的過程。 蒸發(fā)與凝聚（氣相燒結(jié)）畫圖表示 PPoexp（ ） 當(dāng)

2、為凸面時(shí)，r為正，PPo，蒸氣壓高，蒸發(fā)； 為凹面時(shí)，r為負(fù)，P16MPa6.壓力輸入：電動(dòng)壓力線性可調(diào)7.壓頭直徑：80-120mm（由用戶選擇）8.顯示方式：位移、壓力數(shù)字顯示燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)15氣氛燒結(jié)透明Al2O3：高純，無氣孔，真空或氫氣中燒結(jié)。非氧化物陶瓷：Si3N4、SiC氮?dú)饣蚨栊詺怏w中燒結(jié)。含低熔點(diǎn)成份的陶瓷的燒結(jié)。燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)16燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)型號(hào): FPW 180/250-2200-100-SP 生產(chǎn)

3、廠家: 德國(guó)KCE公司經(jīng)費(fèi)來源: 世行貸款使用日期: 1995.5常用工作溫度: 2000C最高工作溫度: 2200C最高工作壓力: 100bar.最高真空度: 10(-2)mbar.工作氣體: Ar/N2ZKL系列真空氮?dú)夥諢Y(jié)爐氣氛壓力燒結(jié)爐174.反應(yīng)燒結(jié)： 這是通過氣相或液相與基體材料相互反應(yīng)而導(dǎo)致材料燒結(jié)的方法。最典型的代表性產(chǎn)品是反應(yīng)燒結(jié)碳化硅和反應(yīng)燒結(jié)氮化硅制品。 此種燒結(jié)優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，制品可稍微加工或不加工，也可制備形狀復(fù)雜制品。缺點(diǎn)是制品中最終有殘余未反應(yīng)產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)不易控制，太厚制品不易完全反應(yīng)燒結(jié)。燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)1

4、8燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)用途： 該設(shè)備利用高放熱反應(yīng)自身放出的熱合成材料，用于陶冶材料合成，金屬間化合物復(fù)合材料及梯度功能材料的合成等。主要技術(shù)參數(shù)：1、冷態(tài)極限真空：6.67*10-2 Pa2、爐膛容積：100*100mm3、測(cè)量精度：24、壓力：6.4MPa 全自動(dòng)高壓自蔓延反應(yīng)燒結(jié)爐195.液相燒結(jié)： 許多氧化物陶瓷采用低熔點(diǎn)助劑促進(jìn)材料燒結(jié)。助劑的加入一般不會(huì)影響材料的性能或反而為某種功能產(chǎn)生良好影響。作為高溫結(jié)構(gòu)使用的添加劑，要注意到晶界玻璃是造成高溫力學(xué)性能下降的主要因素。如果通過選擇使液相有很高的熔點(diǎn)或高粘度，或者選擇合適的液相組

5、成，然后作高溫?zé)崽幚恚鼓承┚嘣诰Ы缟衔龀?，以提高材料的抗蠕變能力?燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)206.其它的燒結(jié)方法： 微波燒結(jié)法 電弧等離子燒結(jié)法 自蔓延燒結(jié)法 氣相沉積法 燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)21燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)型號(hào): FPW180/250-2200-100-SP生產(chǎn)廠家: 德國(guó)KCE公司經(jīng)費(fèi)來源: 世行貸款使用日期: 1995.5常用工作溫度: 2000C最高工作溫度: 2200C最高工作壓力: 100bar.最高真空度: 10(-

6、2)mbar.工作氣體: Ar/N2爐子有效空間: f150180mm爐子有效體積：約3.2dm3發(fā)熱體內(nèi)徑: 180mm發(fā)熱體高度: 約450mm爐體高度: 約1000mm功率: 3相 50KW電源: 380V, 50Hz冷卻水量: 約 70 l/min. 氣氛壓力燒結(jié)爐是德國(guó)KCE公司制造的設(shè)備，采用計(jì)算機(jī)控制控制溫度、氣體壓力，最高使用溫度為2200，最高使用氣體壓力為100atm，廣泛用于陶瓷及粉末冶金制品的燒結(jié)，尤其是復(fù)雜形狀的制品。材料燒結(jié)后的相對(duì)密度可達(dá)99%以上。 22燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)型號(hào)：HIGH-MULIT 5000廠

7、商：日本富士電波株拭會(huì)社主要技術(shù)參數(shù)：最高使用溫度:2300，壓力（熱壓）:5噸，最大氣體壓力:10atm，真空度:510-5，真空及氣壓燒結(jié)坩堝尺寸:110120mm2 多功能燒結(jié)爐是由日本富士電波公司生產(chǎn)的燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)粉末冶金等先進(jìn)的燒結(jié)工藝設(shè)備。主要用于結(jié)構(gòu)陶瓷、粉末冶金的燒結(jié)以及金屬的熱處理。該設(shè)備熱壓燒結(jié)（壓強(qiáng)為25MPa）、氣壓燒結(jié)（10atm）、真空燒結(jié)（510-5乇）。該設(shè)備采用計(jì)算機(jī)空溫，測(cè)溫。最高使用溫度為2200，1.5小時(shí)溫度可從室溫到2200，使用氣氛：Ar, N2。 23燒結(jié)原理普通燒結(jié)氣氛燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)影響因素?zé)Y(jié)方法液相燒結(jié)其它方法熱壓燒結(jié)24160160mm真空碳管燒結(jié)爐上海晨華電爐有限公司制造 該電爐爐殼由兩層鋼板制成，內(nèi)層為不銹鋼，外層為碳鋼。爐蓋開啟為手動(dòng)向上開啟。爐內(nèi)有一石墨底坐，用于承放坩堝。被處理工件就放置在坩堝內(nèi)。保溫層為碳?xì)郑ɑ蜚f