Wprowadzenie głównych metod spiekania ceramiki technicznej
Spiekanie odnosi się do procesu zagęszczania surowych brył ceramicznych po formowaniu. Pod wpływem wysokiej temperatury nastąpi eliminacja porów i skurcz objętościowy, w wyniku czego powstanie solidny spiekany korpus o oczekiwanej geometrii. Proces spiekania ma decydujący wpływ na właściwości użytkowe materiału. Bardzo ważny jest wybór odpowiedniej metody spiekania przy wytwarzaniu różnych rodzajów ceramiki technicznej i przy różnych wymaganiach dotyczących właściwości.
Istnieje kilka metod spiekania ceramiki technicznej:
(1) Spiekanie atmosferyczne
Spiekanie atmosferyczne to jedna z najczęściej stosowanych metod spiekania, która odnosi się do metody podgrzewania i spiekania wyrobów ceramicznych poprzez dodanie odpowiednich środków spiekających pod ciśnieniem atmosferycznym (tzn. w procesie spiekania nie jest wymagane żadne dodatkowe ciśnienie).
Wadą spiekania atmosferycznego jest wysoka temperatura spiekania, wysokie wymagania dotyczące pieca i duże straty energii.
(2) Spiekanie na gorąco
Spiekanie na gorąco to metoda spiekania proszku ceramicznego, który jest trudny do spiekania, do którego wprowadza się energię ceramicznąwnęka formya następnie nagrzewane od kierunku jednoosiowego podczas prasowania, oznacza to, że formowanie i spiekanie odbywają się jednocześnie.
Proszek ceramiczny w procesie spiekania przechodzi w stan termoplastyczny, co ułatwia kontakt, dyfuzję i przepływ cząstek, dzięki czemu ciśnienie formowania jest niższe; Może również obniżyć temperaturę spiekania i skrócić czas spiekania, przeciwdziałając wzrostowi ziaren kryształów i uzyskując części ceramiczne o drobnych ziarnach kryształów, pełnej gęstości, oraz dobre właściwości mechaniczne i elektryczne. Nie ma potrzeby dodawania środków wspomagających spiekanie lub formowanie, dzięki czemu można wytwarzać produkty ceramiczne o ultrawysokiej czystości.
Wadą spiekania przez prasowanie na gorąco jest to, że przyjmuje ono jednokierunkowy nacisk, więc kształt i rozmiar produktu są ograniczone przez formę, która jest zazwyczaj cylindryczna lub w kształcie pierścienia. Ponadto jednokierunkowe ciśnienie powoduje również nierównomierny rozkład ciśnienia w surowej masie, co łatwo powoduje anizotropię w mikrostrukturze i właściwościach mechanicznych spiekanej masy ceramicznej.
(3) Spiekanie metodą izostatycznego prasowania na gorąco
Spiekanie metodą izostatycznego prasowania na gorąco odnosi się do procesu spiekania i zagęszczania proszku ceramicznego, surowej masy lub wstępnie wypalonej masy poprzez wspólne działanie wysokiej temperatury i dobrze zbilansowanego gazu pod wysokim ciśnieniem we wszystkich kierunkach. Nadaje się do wytwarzania produktów o skomplikowanych kształtach i może poprawić gęstość i wydajność produktów. Części ceramiczne po spiekaniu metodą gorącego prasowania izostatycznego będą miały dobrze zrównoważoną gęstość i takie same właściwości we wszystkich kierunkach.
Prasowanie izostatyczne na gorąco jest metodą spiekania, która łączy w sobie zalety spiekanie atmosferyczne i spiekanie przez prasowanie na gorąco, może nie tylko zwiększyć gęstość, podobnie jak spiekanie przez prasowanie na gorąco, hamować wzrost ziaren i poprawiać wydajność produktu. Co więcej, może również wytwarzać części ceramiczne o bardzo skomplikowanych kształtach, takich jakatmosferycznymetodę spiekania i unikać orientacji ziaren nierównoosiowych produktów krystalicznych.
(4) Spiekanie reakcyjne
Dotyczy metody spiekania materiałów ceramicznych poprzez wzajemną reakcję fazy gazowej lub ciekłej z osnową. Najbardziej typowymi produktami są ceramika ze spiekanego reakcyjnie węglika krzemu i azotku krzemu. Zaletą tej metody spiekania jest to, że proces jest prosty, produkt można poddać niewielkiej obróbce lub nie, a także można wytwarzać produkty o skomplikowanych kształtach. Wadą jest to, że w produkcie pozostają nieprzereagowane chemikalia, nie jest łatwo kontrolować strukturę, a zbyt gęsty produkt nie jest łatwy do całkowitego spieczenia.
(5) Spiekanie pod ciśnieniem gazu
Spiekanie pod ciśnieniem gazu (GPS) odnosi się do metody spiekania, w której podczas procesu spiekania w wysokiej temperaturze stosuje się określone ciśnienie gazu w celu powstrzymania rozkładu i utraty masy materiałów ceramicznych w wysokich temperaturach. W ten sposób można zwiększyć temperaturę spiekania, można jeszcze bardziej przyspieszyć zagęszczenie materiału i uzyskać produkty ceramiczne o dużej gęstości.
Zarówno spiekanie pod ciśnieniem gazu, jak i spiekanie przez prasowanie izostatyczne na gorąco wykorzystują gaz jako metodę przenoszenia ciśnienia, ale ciśnienie i wpływ ciśnienia w obu przypadkach są różne. W spiekaniu HIP ciśnienie gazu jest wysokie (100 ~ 300 MPa), a główną funkcją jest promowanie całkowitego zagęszczenia ceramiki. W spiekaniu GPS stosowane ciśnienie gazu jest niewielkie (1 ~ 10 MPa), co głównie hamuje rozkład termiczny Si3N4 lub innych materiałów wysokotemperaturowych na bazie azotków.
(5) Spiekanie przez naparowanie
Spiekanie metodą osadzania z fazy gazowej można podzielić na fizyczną metodę parową i chemiczną metodę parową. Istnieją dwie główne metody fizyczne: osadzanie przez rozpylanie i osadzanie przez odparowanie. Metoda rozpylania polega na bombardowaniu płaskiego celu wiązką elektronów w próżni, a atomy celu są stymulowane, a następnie pokrywane podłożem próbki. Metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej wprowadza gaz reakcyjny i mieszaninę gazów podczas podgrzewania materiału podłoża, a materiały powstałe w wyniku rozkładu lub reakcji w wysokiej temperaturze osadzają się na podłożu, tworząc gęsty materiał.
Mascera Technology to profesjonalny dostawca technicznych części ceramicznych pochodzących z Chin. Koncentrujemy się na dostarczaniu części ceramicznych o doskonałych właściwościach, wysokiej dokładności, stałej jakości i konkurencyjnych kosztach. Oferujemy produkcję na zamówienie, zgodnie z życzeniem klienta, na materiałach ceramicznych z ceramiki z tlenku glinu (Al2O3), ceramiki tlenku cyrkonu (ZrO2), ceramiki z azotku boru (HBN i PBN), ceramiki z azotku krzemu (Si3N4), ceramiki z węglika krzemu (SiC), azotku glinu Ceramika (AlN) i ceramika szklana nadająca się do obróbki mechanicznej. Wszelkie zapytania dotyczące ceramiki technicznej prosimy o kontakt, dołożymy wszelkich starań, aby rozwiązać Twój problem.
