Introductie van 10 sinterprocessen voor aluminiumoxide-keramiek (1-4)
Introductie van 10 sinterprocessen voor aluminiumoxide-keramiek (1-4)
1. Sinteren bij normale druk
Sinteren onder normale druk betekent dat het materiaal wordt gesinterd bij atmosferische druk zonder druk, wat momenteel de meest gebruikelijke sintermethode is. Het omvat atmosferisch sinteren onder de omstandigheden van lucht en atmosferisch sinteren onder de omstandigheden van een bepaalde speciale gasatmosfeer. De methode heeft een hogere sintertemperatuur, hogere eisen aan de oven en een grotere energieverspilling.
Al2O3 heeft een hoog smeltpunt, dus bij de bereiding van Al2O3-keramiek moeten vaak sinteradditieven worden toegevoegd en worden gecompacteerd door sinteren in de vloeibare fase. Deze methode kan over het algemeen het sinteren van Al2O3-keramiek bevorderen. Sinteren in de vloeibare fase van Al2O3-keramiek genereert de vloeistoffase, vergemakkelijkte diffusie en viskeuze stroming door chemische reacties om deeltjesherschikking en massaoverdrachtsproces te bereiken, de sintertemperatuur van Al2O3-keramiek te verlagen en effectief sinteren te versnellen.
Omdat atmosferisch sinteren geen externe drijvende kracht heeft, is het erg moeilijk om alle poriën in het keramiek te verwijderen om de theoretische dichtheid te bereiken. Het speciale sinterproces verwijst naar het toevoegen van sinterkracht tijdens het sinterproces van aluminiumoxide-keramiek om de verdichting van keramiek te bevorderen. Momenteel omvatten de gebruikelijke speciale sinterprocessen voornamelijk heetpersen, heet isostatisch persen, sinteren met microgolfverwarming, sinteren met microgolfplasma, sinteren met ontladingsplasma, enz.
2. Heetpersen sinteren
Heetpersen bij sinteren is het uitoefenen van eenrichtingsdruk op het monster bij hoge temperatuur om het keramiek te bevorderen om volledige verdichting te bereiken. Vergeleken met conventioneel sinteren verlaagt sinteren bij een druk van 15 MPa de sintertemperatuur van keramiek met 200 ℃ terwijl de dichtheid met 2% toeneemt, en deze trend neemt toe met de toename van de druk. Voor puur aluminiumoxide-keramiek vereist conventioneel sinteren een temperatuur boven 1800 ℃. Er is echter slechts 1500 ℃ vereist voor het heetpersen van 20 MPa.
De druk die wordt veroorzaakt door het heet persen van sinteren bevordert de stroom van atomen in de deeltjes, en de druk en oppervlakte-energie werken samen als drijvende krachten om het diffusie-effect te versterken. Omdat sinteren door heet persen bij een lagere temperatuur kan sinteren, wordt de korrelgroei geremd en is het verkregen monster compact en uniform, klein van korrelgrootte en hoog in sterkte. Het is echter niet geschikt om producten te produceren die te hoog, te dik en ingewikkeld van vorm zijn, met een kleine productieschaal en hoge kosten.
3. Heet isostatisch persen sinteren
Sinteren met heet isostatisch persen is het sinteren dat tegelijkertijd druk uitoefent op alle richtingen van het keramische lichaam om de sintertemperatuur van het keramiek te verlagen, en het door sinteren verkregen keramiek heeft een uniforme structuur en goede prestaties. Hoewel HIP-sinteren met succes de sintertemperatuur van keramiek kan verlagen en artikelen met complexe vormen kan verkrijgen, vereist HIP-sinteren het vooraf inkapselen of voorsinteren van het groene lichaam, en de drukomstandigheden zijn ook relatief zwaar.
4. Sinteren onder ultrahoge druk
Sinteren onder ultrahoge druk is sinteren onder hogere druk. door hogere druk wordt atomaire diffusie geremd en is de kiemvormingsbarrière relatief klein. daarom aluminiumoxide-keramiek met hoge dichtheid (>98%) en hoge zuiverheid kunnen bij lagere temperaturen worden bereid. Bij het sinterproces onder ultrahoge druk verhoogt het bestaan van druk de leegte en de atomaire diffusiesnelheid in de deeltjes. De druk en oppervlakte-energie fungeren samen als de drijvende kracht bij het sinteren, waardoor het diffusie-effect toeneemt. Sinteren onder ultrahoge druk hoeft doorgaans alleen bij een relatief lage temperatuur te worden uitgevoerd om de abnormale groei van kristalkorrels te remmen, waardoor hoogzuiver aluminiumoxide-keramiek wordt verkregen met een hoge verdichtingsgraad, fijne kristalkorrelgrootte en uniforme verdeling.
