Wprowadzenie głównych metod spiekania ceramiki technicznej
Spiekanie odnosi się do procesu zagęszczania surowych brył ceramicznych po formowaniu. Pod działaniem wysokiej temperatury nastąpi eliminacja porów i skurcz objętościowy, w wyniku czego powstaje bryła spiekana o oczekiwanej geometrii. Proces spiekania ma decydujący wpływ na właściwości użytkowe materiału. Bardzo ważny jest wybór odpowiedniej metody spiekania przy produkcji różnego rodzaju ceramiki technicznej i przy różnych wymaganiach właściwości.
Istnieje kilka metod spiekania ceramiki technicznej:
(1) Spiekanie w atmosferze
Spiekanie w atmosferze jest jedną z najczęściej stosowanych metod spiekania, która odnosi się do metody ogrzewania i spiekania wyrobów ceramicznych poprzez dodanie odpowiednich środków wspomagających spiekanie pod ciśnieniem atmosferycznym (to znaczy, że podczas procesu spiekania nie jest wymagane dodatkowe ciśnienie).
Wadą spiekania atmosferycznego jest wysoka temperatura spiekania, wysokie wymagania dotyczące pieca oraz duże straty energii.
(2) spiekanie na gorąco
Spiekanie na gorąco jest metodą spiekania proszku ceramicznego, który jest trudny do spiekania, do wnętrza wlewa się moc ceramiczną wnęka formy a następnie nagrzewane z kierunku jednoosiowego podczas prasowania, oznacza to, że formowanie i spiekanie odbywają się jednocześnie.
Podczas procesu spiekania proszek ceramiczny jest w stanie termoplastycznym, co ułatwia kontakt, dyfuzję i przepływ cząstek, dzięki czemu ciśnienie formowania jest mniejsze; Może również obniżyć temperaturę spiekania i skrócić czas spiekania, powstrzymując wzrost ziaren kryształów i uzyskując części ceramiczne o drobnych ziarnach kryształów, pełnej gęstości, oraz dobre właściwości mechaniczne i elektryczne. Nie ma potrzeby dodawania środków ułatwiających spiekanie lub formowanie i można wytwarzać produkty ceramiczne o ultrawysokiej czystości.
Wadą spiekania na gorąco jest to, że przyjmuje jednokierunkowy nacisk, tak że kształt i rozmiar produktu są ograniczone przez formę, która jest na ogół cylindryczna lub ma kształt pierścienia. Ponadto jednokierunkowy nacisk powoduje również nierównomierny rozkład ciśnienia w surowej bryle, co łatwo powoduje anizotropię w mikrostrukturze i właściwościach mechanicznych spieku ceramicznego.
(3) Spiekanie izostatyczne na gorąco
Gorące prasowanie izostatyczne spiekanie odnosi się do procesu spiekania i zagęszczania proszku ceramicznego, surowego korpusu lub wstępnie wypalonego korpusu dzięki wspólnemu działaniu wysokiej temperatury i dobrze wyważonego we wszystkich kierunkach gazu wysokociśnieniowego. Nadaje się do wytwarzania produktów o skomplikowanych kształtach i może poprawić gęstość i wydajność produktów. Części ceramiczne po spiekaniu metodą izostatycznego prasowania na gorąco będą miały dobrze zrównoważoną gęstość i takie same właściwości we wszystkich kierunkach.
Prasowanie izostatyczne na gorąco to metoda spiekania, która łączy w sobie zalety spiekanie atmosferyczne i spiekanie na gorąco, może nie tylko zwiększyć gęstość, jak spiekanie na gorąco, hamować wzrost ziaren i poprawiać wydajność produktu. Co więcej, może również produkować części ceramiczne o bardzo skomplikowanych kształtach, takich jakatmosferyczny metoda spiekania i unikanie orientacji ziarna produktów kryształów nierównoosiowych.
(4) Spiekanie reakcji
Odnosi się do metody spiekania materiałów ceramicznych poprzez wzajemną reakcję fazy gazowej lub ciekłej z osnową. Najbardziej typowe produkty to spiekany reakcyjnie węglik krzemu i ceramika spiekana reakcyjnie z azotku krzemu. Zaletą tej metody spiekania jest to, że proces jest prosty, produkt może być lekko przetworzony lub nie przetworzony, a także można wytwarzać produkty o skomplikowanych kształtach. Wadą jest to, że nieprzereagowane chemikalia pozostają w produkcie, struktura nie jest łatwa do kontrolowania, a zbyt gęsty produkt nie jest łatwy do całkowitego spiekania.
(5) Spiekanie pod ciśnieniem gazu
Spiekanie pod ciśnieniem gazu (GPS) odnosi się do metody spiekania, w której podczas wysokotemperaturowego procesu spiekania przykładane jest określone ciśnienie gazu w celu zahamowania rozkładu i utraty masy materiałów ceramicznych w wysokich temperaturach. W ten sposób można podwyższyć temperaturę spiekania, można dalej promować zagęszczanie materiału i można otrzymać produkty ceramiczne o dużej gęstości.
Zarówno spiekanie pod ciśnieniem gazowym, jak i spiekanie izostatyczne na gorąco wykorzystują gaz jako metodę przenoszenia ciśnienia, ale ciśnienie i efekt ciśnienia 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 małe (1~10 MPa), co głównie hamuje rozkład termiczny Si3N4 lub innych materiałów wysokotemperaturowych na bazie azotków.
(5) Spiekanie przez osadzanie z fazy gazowej
Spiekanie z parą wodną 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 powlekane na podłożu próbki. Metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej wprowadza gaz reakcyjny i mieszaninę gazów, podczas gdy materiał podłoża jest podgrzewany, a materiały wytworzone przez rozkład lub reakcję w wysokiej temperaturze są osadzane na podłożu w celu utworzenia gęstego materiału.
Mascera Technology jest profesjonalnym dostawcą technicznych części ceramicznych pochodzących z Chin, koncentrujemy się na dostarczaniu części ceramicznych o doskonałych właściwościach, wysokiej dokładności, stałej jakości i konkurencyjnych kosztach. Oferujemy produkcję zindywidualizowaną na życzenie klientów z materiałów ceramicznych takich jak: ceramika z tlenku glinu (Al2O3), ceramika cyrkonowa (ZrO2), ceramika z azotku boru (HBN i PBN), ceramika z azotku krzemu (Si3N4), ceramika z węglika krzemu (SiC), azotek glinu Ceramika (AlN) i ceramika szklana do obróbki mechanicznej. Wszelkie związane z tym zapotrzebowanie na ceramikę techniczną prosimy o kontakt, dołożymy wszelkich starań, aby rozwiązać Państwa problem.
