烧结能力

时间: 2019年06月23日 | 阅读量: 4766

我司拥有如下烧结炉 :

液化气高温窑炉

节能高温升降炉

脱脂炉

液化气高温窑炉特种陶瓷烧结的制备工艺：

特种陶瓷的主要制备工艺包括坯料制备、成型和烧结三个步骤。成型过程完成后，烧结可以控制晶粒的生长，这对材料的性能有重大影响。迄今为止，陶瓷烧结技术一直是人们不断突破的领域。

高级陶瓷烧结原理：

烧结是指在高温作用下形成坯体的过程，通过坯体之间的相互粘附和材料转移，去除气孔，体积收缩，强度提高，逐渐成为具有一定几何形状和坚固烧结体的致密化过程。在宏观和微观条件下观察烧结现象，可以看出，宏观上，烧结后的产品体积缩小，密度增加，强度增加。显微镜下，孔的形状改变，晶体生长，成分改变（掺杂元素）。根据烧结过程的变化，烧结主要分为以下几个阶段：

烧结阶段：

去除粘合剂等：如果石蜡在250~400°C下完全蒸发和挥发。

随着烧结温度的升高。原子扩散增强，空洞减少，颗粒从点接触变为表面接触，空洞减少，连通的孔隙闭合，孤立分布。

小颗粒首先出现在晶界上，晶界移动，晶粒变大。

烧结后期：

气孔的消除：晶界上的物质继续扩散到气孔中，气孔逐渐消除。

晶粒生长：晶界运动，晶粒生长。

陶瓷烧结主要可分为固相烧结和液相烧结，并对应不同的反应机理。液相烧结的反应机理可以简单地概括为熔化、重排、溶解沉淀和孔隙消除。根据烧结体的结构特点，将固相烧结机理分为三个阶段：初期烧结、中期烧结和后期烧结。

预烧结阶段：在烧结初期，颗粒相互靠近，不同颗粒之间的间接接触通过材料扩散和主体收缩形成颈部。在此阶段，颗粒内的颗粒不会发生变化，颗粒形状基本保持不变。

中期烧结：烧结颈部开始生长，原子迁移到颗粒结合表面，颗粒之间的距离缩短，形成连续的孔隙网络。这一阶段烧结体的密度和强度都有所增加。

后期烧结：一般烧结体密度达到90%时，烧结进入后期烧结阶段。此时，大部分孔隙被分离，晶界上的材料继续扩散并填充到孔隙中，随着致密化的继续，晶粒继续生长。在这一阶段，烧结体的收缩主要是由于小气孔的消失和气孔数量的减少，收缩缓慢。

工业陶瓷烧结方式有以下几种 :

方式	原理	优势	劣势	应用范围
常规烧结	在常压下烧结坯体。包括加热、保温和冷却。	低成本、易于制造、形状复杂、易于批量生产的产品	产品性能一般，难以完全致密化	多种材料
热压烧结	在烧结过程中对坯料施加压力加速致密化过程。	缩短时间，晶粒尺寸小，密度接近理论密度	不适合生产形状复杂的产品，烧结生产规模小，成本高。	多种材料
气氛烧结	在引入一定气体的炉中烧结陶瓷体的方法	保护身体不与气体发生反应	严苛的气氛	材料需要气体保护
反应烧结	通过气相或液相与基体材料反应烧结材料的方法	该工艺简单，产品可轻微加工或不加工，也可制备复杂形状	最后，还有残留的未反应产物，结构不易控制，过厚的产物不易完全反应和烧结。	碳化硅和反应烧结氮化硅产品
液相烧结	引入某些添加剂以形成玻璃相或其他液相	产品紧凑，烧结温度降低	产品总体性能一般	多种材料
热等静压烧结	高温烧结法在高压气体保护下，由高压气体提供均衡压力	产品不受限制，密度接近理论密度，物理力学性能大大提高。	设备投资大，操作困难，成本高，难以形成规模化和自动化生产	高附加值产品
真空烧结	将粉体放入真空炉中进行烧结	不易氧化，有利于高致密化	价格昂贵	粉末冶金产品，硬质合金
微波烧结	利用材料在微波电磁场中的介电损耗，将陶瓷加热到烧结温度，快速烧结致密化的新技术	加热过程在被加热对象的整个体积内同时加热，温度迅速上升且温度均匀	谷物生长不易控制	多种材料
电弧等离子烧结	体热表面活化材料的超快速致密化烧结	烧结温度低、时间短、单位能耗低、操作简单、煅烧机理特殊、结构新颖	昂贵、形状简单、工艺探索	纳米陶瓷、纤维增强陶瓷等新材料
自蔓延烧结	由精密陶瓷材料制成，通过材料自身的快速化学放热反应制成	节能、低成本	样品易结块，孔隙多，反应难以控制。	少料
气象沉积	物理方法包括溅射和蒸发沉积	无加热纯度可控	涂层速度慢，仅适用于薄涂层，价格昂贵且形状简单	特殊要求的薄型产品
气象沉积	化学方法是在基板被加热时引入反应气体，并且在高温下形成的产物沉积在基板上以形成致密材料。	能产生高密度细粒结构，提高透光率和机械性能	涂层速度慢，仅适用于薄涂层，价格昂贵且形状简单	特殊要求的薄型产品
爆炸烧结	一种新的材料加工或合成技术，利用爆炸产生的能量作为冲击波作用于金属或非金属粉末，并在瞬态、高温和高压下反应和烧结。	在高压、快速熔化和快速冷却条件下，密度接近理论密度，有利于保持粉末的优良特性。非热熔陶瓷可以在不添加烧结助剂的情况下烧结。	设计爆炸烧结参数复杂，工艺探索阶段	耐火金属或合金、陶瓷、金属或非金属粉末

影响工业陶瓷烧结的因素：

粉末粒度细颗粒增加了烧结驱动力，缩短了原子扩散距离，增加了颗粒在液相中的溶解度，加速了烧结过程。但是，细颗粒容易吸附大量气体，阻碍颗粒之间的接触，阻碍烧结，因此必须根据烧结条件合理选择。粒度的选择。

外加剂在固相烧结中的作用，外加剂通过增加缺陷促进烧结；在液相烧结中，外加剂可以通过改变液相的性质来促进烧结

烧结温度和时间

提高烧结温度有利于传质，如固相扩散，但过高的温度会促进二次结晶并恶化材料性能。烧结的低温阶段主要是表面扩散，高温阶段主要是体积扩散。低温烧结时间过长，导致材料性能恶化。因此，通常采用高温短时烧结来提高材料的密度。

烧结气氛

在空气中烧结会导致晶体中出现空位和缺陷，因此通过烧结不同的基体材料来选择气氛。气氛对烧结的影响非常复杂。一般材料如TiO2、BeO、Al2O3等在还原气氛中烧结，氧可直接从晶体表面逸出形成缺陷结构，从而促进烧结；非氧化物陶瓷在高温下容易氧化，因此在氮气中烧结，在惰性气体中烧结；为了防止铅的挥发，PZT陶瓷需要填充气氛片或气氛粉进行密封烧结。

成形压力

坯料的成型压力对材料的性能也至关重要。成型压力越大，颗粒在坯体中的接触越紧密，烧结过程中的扩散阻力越小；成型压力过高会导致粉末脆性断裂，不利于烧结。