碳化硅陶瓷泵的燒結方法,你掌握了嗎
碳化硅陶瓷泵的燒結方法主要有:無壓燒結,熱壓燒結,熱等靜壓燒結,反應燒結。
無壓燒結是一種常規的燒結方法,它是指在以高純、超細碳化硅粉為原料,加入少量的燒結助劑,如硼、碳等,在大氣壓力下的惰性氣體或真空氣氛中,高溫下燒結,這是***常用,也是***簡單的一種燒結方式。
熱壓燒結是將碳化硅干粉料和相關添加元素如B,Al,Fe等放入模型內單軸方向邊加壓邊加熱,使碳化硅陶瓷泵成型和燒結同步進行。
熱壓燒結的特點:熱壓燒結由于加熱加壓同時進行,粉料處于熱塑性狀態,有助于顆粒的接觸擴散、流動傳質過程的進行,因而成型壓力僅為冷壓的1/10;還能降低燒結溫度,縮短燒結時間,從而抵制晶粒長大,得到晶粒細小、致密度高和機械、電學性能良好的碳化硅陶瓷泵。無需添加燒結助劑或成型助劑,可生產超高純度的陶瓷產品。熱壓燒結的缺點是過程及設備復雜,生產控制要求嚴,模具材料要求高,能源消耗大,生產效率較低,生產成本高。
熱等靜壓燒結,也稱高溫等靜壓燒結,是使材料(粉末、素坯或燒結體)在加熱過程中經受各向均衡壓力,借助于高溫和高壓的共同作用促進材料致密化的工藝。該工藝是在1955年由美國Bfittelle Columbus實驗室首先研制成功的,其***初主要應用于粉末冶金領域,隨著設備所能達到的溫度和壓力的不斷提高,又成功地應用到碳化硅陶瓷泵的高溫燒結。
熱等靜壓燒結技術的特點:可在較低燒結溫度下制備出微觀結構均勻、晶粒較細且完全致密的材料;可制備出形狀復雜的產品,特別是在制備納米材料時對粉體的要求不高,甚至團聚嚴重的粉體也可用于納米陶瓷的制備。
反應燒結是將碳化硅細顆粒和助劑制成的素坯,在高溫下與N2或液態硅反應,生成β-SiC,或者N4Si3,反應過程中氣孔得到填充,從而得到高致密的陶瓷材料。但是反應燒結碳化硅陶瓷泵對HF酸和其他超強酸的抗腐蝕性較差。
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