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金屬注射成型 (MIM）

MIM（金屬注塑成型）是一種近凈成形技術(shù)，適合大批量生產(chǎn)復(fù)雜形狀制品。MIM技術(shù)適合材料主要有硬質(zhì)合金、不銹鋼、可燒結(jié)的氧化物陶瓷粉末。它來源于成熟的塑料注射成型技術(shù)，適用于精細(xì)金屬和陶瓷粉末。

MIM技術(shù)先將金屬粉末與粘結(jié)劑進(jìn)行混合，生成喂料后注入成形腔，獲得成形坯（生料），它可用于高重復(fù)性復(fù)雜形狀部件的生產(chǎn)。成形坯中粘結(jié)劑可通過添加催化劑、溶劑和水等化學(xué)方法去除，也可以通過熱處理方式去除。成形坯經(jīng)排膠處理后燒結(jié)致密化得到最 終產(chǎn)品。根據(jù)粉末材質(zhì)不同，燒結(jié)過程可以通氧化性、惰性或者還原性氣氛。由于燒結(jié)部件的粉末量、材質(zhì)和終密度不同，在燒結(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)15-22%的收縮。在排膠和燒結(jié)過程中，必須要精確控制溫度和氣氛，避免部件變形以及裂縫和氣泡的產(chǎn)生。

工藝步驟適配的爐型

Carbolite Gero可以為MIM的排膠和燒結(jié)過程提供解決方案。GLO退火爐可以進(jìn)行熱燒結(jié)處理。EBO排膠爐專門為嚴(yán)苛的催化排膠工藝而設(shè)計(jì)的。排膠過程中產(chǎn)生的氣體會(huì)在尾氣燃燒裝置中燃燒分解。相較冷凝設(shè)備而言，尾氣燃燒裝置可以避免產(chǎn)生異味，省略了深度清潔步驟。

HTK、HBO、 HTBL都可以在低壓 、真空和分壓情況下對(duì)樣品進(jìn)行燒結(jié)。此外，Carbolite Gero提供了定制解決方案，如PDS分壓燒結(jié)爐。燒結(jié)和排膠工藝均可以在PDS爐中完成，排膠過程可在分壓下進(jìn)行。

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真空釬焊

真空焊接和釬焊將不同材質(zhì)連接在一起

電子元件的真空焊接和釬焊是一種典型的熱處理應(yīng)用，例如衛(wèi)星和航空器的電子元件必須耐受極端環(huán)境如真空、極高溫度。制造此類可靠的電子元件需要將不同材質(zhì)焊接在一起。

真空焊接和釬焊將不同材質(zhì)連接在一起，將金屬與金屬、絕緣體與金屬進(jìn)行焊接。釬劑必須耐高溫，適用于真空環(huán)境，不允許氣化。使用釬劑的主要目的是去除殘留氧化物，減少表面張力，改善焊件的潤(rùn)濕性。然而，暴露在真空或高溫環(huán)境下，這會(huì)對(duì)電子元件的釬劑產(chǎn)生不利影響。含有酸和鹽的釬劑材料在高蒸汽壓下容易氣化。

耐受極端環(huán)境的元件生產(chǎn)，需要具有特殊功能的爐子，它能保證熱處理過程處于完全密封的真空環(huán)境下進(jìn)行。根據(jù)處理樣品材料和焊料的需求，爐子溫度需要調(diào)整到1200 °C左右，這要求爐子有良好的溫度均勻性和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)記錄也是一個(gè)重要因素。例如，異種材料的焊接過程中，在填料轉(zhuǎn)變成液態(tài)之前，必須有一個(gè)準(zhǔn)確溫度。因此，爐子需要具有可控性和重復(fù)性的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

工藝步驟適配的爐型

卡博萊特·蓋羅HBO罩式爐是一種鉬或鎢金屬爐，適用于高壓或超高壓環(huán)境的真空設(shè)備，能夠滿足真空下釬焊和焊接的所有要求。為了滿足用戶的真空需求，HBO能夠?qū)⑿孤┞式档椭?0-3 mbar l/s以下，并配有高真空泵系統(tǒng)。真空環(huán)境下熱傳導(dǎo)僅可能通過熱輻射（普朗克輻射定律）來實(shí)現(xiàn)良好的溫度均勻性，即加熱區(qū)域的溫度梯度為± 3 °C。

HBO加熱區(qū)由可控硅控制，保證了較高的溫度穩(wěn)定性。微分時(shí)間小于± 1 °C。設(shè)備運(yùn)行無震動(dòng)，確保電氣連接點(diǎn)表面光亮無氧化，信號(hào)傳輸不失真。

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碳納米管

碳納米管熱處理

近些年來，碳納米管已經(jīng)發(fā)展成為納米技術(shù)、材料科學(xué)和電子技術(shù)的重要研究對(duì)象。由于其卓 越的機(jī)械穩(wěn)定性和導(dǎo)電特性，碳納米管已成為備受關(guān)注的純碳材料之一

碳納米管是碳原子組合成管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑小于0.9 nm。它因?yàn)楦呓嵌劝l(fā)射電流可以應(yīng)用于場(chǎng)致發(fā)射陰極上，也可以用作復(fù)合物或納米軸承中的填料。

碳納米管的熱處理過程中，溫度高達(dá)2000°C可以消除結(jié)構(gòu)缺陷，比如金屬雜質(zhì)和空位。熱處理還可以把單層碳納米管（SWNT）轉(zhuǎn)化為雙層碳納米管（DWNT），甚至轉(zhuǎn)化為多層碳納米管（MWNT）。

DWNTs和MWNTs比SWNT都要更加穩(wěn)定，這種物理結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)化需要在氬氣氣氛下、2000°C-2800°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。

工藝步驟適配的爐型

LHTG石墨爐可以最 高加熱到3000°C，它是做碳納米管的最 佳熱處理爐。

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熱重分析

燒失量（LOI）

燒失量（LOD）是指在高溫加熱過程中物質(zhì)燃燒或揮發(fā)導(dǎo)致樣品重量改變的過程。

在加熱過程中，需要對(duì)樣品的重量變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如對(duì)沉積物、污泥、土壤以及固廢等樣品中有機(jī)物含量進(jìn)行測(cè)定，同樣也可以對(duì)水泥、石灰、熟礬土以及耐火材料等樣品中無機(jī)物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定。

工藝步驟適配的爐型

 Carbolite Gero用于燒失量測(cè)試的馬弗爐中，AAF-BAL帶天平的灰化爐帶有天平可用于鐵礦石樣品的質(zhì)量損失測(cè)量。

灰化爐 AAF-BAL

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晶體生長(zhǎng)

布里奇曼晶體生長(zhǎng)

布里奇曼方法是用預(yù)合成材料緩慢地下降，通過一個(gè)具有溫度梯度的區(qū)間。被熔化的材料通過一個(gè)較低的溫度梯度區(qū)間，形成單晶。

優(yōu)勢(shì)在于加熱區(qū)短，根據(jù)布里奇曼方法，可獲得較理想的溫度梯度。溫度向管式爐底部遞減。拉伸結(jié)構(gòu)向著低溫區(qū)的位移速度可調(diào)。樣品熱電偶緊靠著樣品，能精確了解樣品的溫度。樣品和控溫?zé)犭娕及惭b在升降裝置底部。裝載和卸載時(shí)，機(jī)構(gòu)可快速反應(yīng)。或者根據(jù)用戶指定的晶體生長(zhǎng)速度移動(dòng)。

樣品熱電偶和控溫?zé)犭娕荚谔沾晒ぷ鞴芨浇?。工作管兩端是水冷法蘭。工作管上面的法蘭是固定的，底部的螺紋管，連接著工作管和升降裝置。當(dāng)樣品向下移動(dòng)時(shí)，螺紋管開始延伸。即使在真空下，樣品也可以向下移動(dòng)。

工作管頂部是連接著真空泵。真空閥門可手動(dòng)開關(guān)。真空度由壓電陶瓷真空計(jì)控制。惰性氣體流量由轉(zhuǎn)子流速計(jì)手動(dòng)控制。為了在工藝開始前降低氧含量，需要進(jìn)行反復(fù)多次的預(yù)抽真空和惰性氣體沖刷。

工藝步驟適配的爐型

升降裝置用于布里奇曼晶體生長(zhǎng)，同時(shí)可結(jié)合不同的單區(qū)或多區(qū)控溫管式爐。BV-HTRV管式爐裝有用于布里奇曼方法的特殊設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，如HTRV 70-250或HTRV 100-250的工作管裝有一個(gè)升降裝置上，需要注意的是，所有的管式爐都可以裝這個(gè)裝置。最常見的有兩種爐型，HTRV 70-250和HTRV 100-250。

該系統(tǒng)可以連接計(jì)算機(jī)，可記錄運(yùn)行時(shí)的所有數(shù)據(jù)。如，樣品位置、熱電偶溫度。裝載和卸載樣品時(shí)，夾具必須打開。機(jī)構(gòu)可現(xiàn)實(shí)快速移動(dòng)，樣品方便拿取。