烧结陶瓷阀座时需要注意哪些?烧结陶瓷阀座时,需关注原料处理、成型工艺、烧结环节、质量检测等多个方面,以确保阀座质量。以下为你详细介绍:
原料选择与处理
纯度与粒度:选用高纯度的陶瓷原料,杂质会影响陶瓷阀座的性能,如降低耐腐蚀性。同时,控制原料粒度,合适粒度能保证成型与烧结质量,太粗易致内部缺陷,太细则增加团聚风险。例如,对于氧化铝陶瓷阀座,95% 以上纯度的氧化铝粉较为适宜。
添加剂使用:根据需要添加适量添加剂,如助熔剂、烧结助剂等,促进烧结过程,改善陶瓷性能。如添加少量的氧化钇可提高氧化锆陶瓷的烧结活性与韧性。
成型工艺把控
均匀性:确保成型过程中坯体密度均匀,否则烧结时收缩不一致,导致变形、开裂等问题。采用等静压成型可使坯体各部分受力均匀,获得较高且均匀的密度。
脱模注意:脱模时小心操作,避免损伤坯体。选择合适的脱模剂,保证坯体完整,防止出现裂纹、缺角等缺陷影响烧结质量。
烧结过程控制
升温速率:控制合适的升温速率,避免过快升温使坯体内部产生过大热应力,导致开裂。一般前期升温慢,后期可适当加快,如初始阶段以 1 - 3℃/min 的速率升温。
烧结温度与时间:依据陶瓷材料特性确定烧结温度与时间,温度过低或时间过短,坯体致密化不足;过高过长则可能导致晶粒异常长大、产品变形。例如,碳化硅陶瓷阀座的烧结温度通常在 1600 - 2000℃。
气氛控制:部分陶瓷烧结需特定气氛,如在还原性气氛中烧结可防止某些陶瓷氧化,影响性能。在烧结含钛陶瓷阀座时,需在真空或惰性气氛下进行,防止钛被氧化。
冷却过程管理
缓慢冷却:冷却速度同样不宜过快,否则会产生热应力,导致陶瓷阀座内部出现裂纹。通常采用随炉冷却或控制冷却速率的方式,如以 5 - 10℃/min 的速率缓慢冷却。
质量检测与分析
外观检查:烧结后首先进行外观检查,查看有无裂纹、变形、缺角等明显缺陷,这些问题会影响阀座的使用性能与寿命。
性能测试:对陶瓷阀座的硬度、密度、耐腐蚀性等性能进行测试,判断是否符合使用要求。例如,利用洛氏硬度计检测硬度,通过测量密度判断烧结致密化程度。
缺陷分析:若发现问题,及时分析原因,如通过金相分析查看内部组织结构,找出缺陷产生根源,以便改进工艺。