熱等靜壓燒結(jié):
近年來,為進(jìn)一步提高SiC工業(yè)陶瓷的力學(xué)性能,研究人員進(jìn)行了SiC工業(yè)陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。研究人員以B和C為添加劑,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1900℃便獲得高密度SiC燒結(jié)體。更進(jìn)一步,通過該工藝,在2000℃和138MPa壓力下,成功實(shí)現(xiàn)無添加劑SiC陶瓷的致密燒結(jié)。此種高密度碳化硅工業(yè)陶瓷可進(jìn)行一系列陶瓷加工,陶瓷棒加工,陶瓷管加工等。

碳化硅陶瓷管
另外,Al2O3是熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷的有效添加劑。而C的添加對SiC陶瓷的熱等靜壓燒結(jié)致密化不起作用,過量的C甚至?xí)种芐iC陶瓷的燒結(jié)。
為了克服傳統(tǒng)燒結(jié)工藝存在的缺陷,Duna以B和C為添加劑,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1900℃便獲得了密度大于98%、室溫抗彎強(qiáng)度高達(dá)600MPa左右的細(xì)晶SiC陶瓷。盡管熱等靜壓燒結(jié)可獲得形狀復(fù)雜的致密SiC制品,并且制品具有較好的力學(xué)性能,但是HIP燒結(jié)必須對素坯進(jìn)行包封,所以很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

熱等靜壓燒結(jié)(也稱高溫等靜壓燒結(jié),Hot Isostatic Pressing Sintering,簡稱HIP)是使材料(粉末、素坯或燒結(jié)體)在加熱過程中經(jīng)受各向均衡壓力,借助于高溫和高壓的共同作用促進(jìn)材料致密化的工藝。該工藝是在1955年由美國Bfittelle Columbus實(shí)驗(yàn)室首先研制成功的,其最初主要應(yīng)用于粉末冶金領(lǐng)域,隨著設(shè)備所能達(dá)到的溫度和壓力的不斷提高,又成功地應(yīng)用到工業(yè)陶瓷領(lǐng)域中的高溫?zé)Y(jié)。
熱等靜壓燒結(jié)技術(shù)的特點(diǎn):可在較低燒結(jié)溫度下制備出微觀結(jié)構(gòu)均勻、晶粒較細(xì)且完全致密的材料;可制備出形狀復(fù)雜的產(chǎn)品,特別是在制備納米材料時(shí)對粉體的要求不高,甚至團(tuán)聚嚴(yán)重的粉體也可用于納米陶瓷的制備。
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本文“碳化硅工業(yè)陶瓷燒結(jié)---熱等靜壓燒結(jié)”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2021-10-16 14:42:09
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