烧结过程中陶瓷内部会发生一系列物理和化学变化,体积减小、密度增加、强度和硬度提高,晶粒发生相变等,使陶瓷坯体达到所要求的物理性能和力学性能 。烧结分为固相烧结及液相烧结。具体可分为常压烧结、热压烧结、热等静压烧结、气氛烧结、微波烧结、放电等离子体烧结等。今天郑州永晟小编说说什么是热等静压烧结?
热等静压烧结
热等静压(Hot Isostatic Pressing,简称 HIP)工艺,乃是以氮气、氩气等惰性气体作为传压介质,把制品放置于密闭容器内,在 900˚C 至 2000˚C 的高温以及 100 至 200 MPa 的高压共同作用下,向制品施加各向均等的压力,从而对制品开展压制烧结处理的技术手段。依据帕斯卡原理,作用于静态液体或气体的外力所产生的静压力,会均匀地在各个方向上传导,且在其作用的表面积上所承受的压力与表面积呈正比 。在高温高压环境中,热等静压炉内的包套会软化并收缩,对内部粉末产生挤压并使其与自身一同运动,以此达成坯体的致密化。致密化过程主要涵盖粒子靠近及重排阶段、塑性变形阶段、扩散蠕变阶段这三个阶段。采用此烧结方法所加工的产品,具备致密度高、均匀性佳、性能好等特性。与此同时,该技术还具有生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小等优势。
热等静压法制备 Ba (Mg1/3Ta2/3) O3 陶瓷,其品质因数明显低于两步法制备的陶瓷 。经过热等静压烧结处理后,硬度提升了 8.7%,抗弯强度达 66 MPa,密度达 3.98 g/cm3。
热等静压技术已在陶瓷工业化生产领域得到广泛应用,例如透明灯管 Al2O3、光电传输材料(PLZT)、无孔的 Al2O3 陶瓷切削刀具、作为表面滤波器的 Pb (ZrTi) O3 基压电陶瓷、MoSi 发热体、微波应用的铁磁性陶瓷、航空应用的碳–碳复合材料等。
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