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【技術(shù)分享】 氧化物陶瓷的熱處理工藝

來源:弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司 更新時間:2024-01-26 14:15:03 閱讀量:788
導(dǎo)讀:先進結(jié)構(gòu)陶瓷制備

先進結(jié)構(gòu)陶瓷


先進結(jié)構(gòu)陶因具有高強度、高韌性、高硬度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能,已逐步成為航天航空、新能源、電子信息、汽車、冶金、化工等工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵材料。在耐磨部件的研制中,已有越來越多的金屬部件被結(jié)構(gòu)陶瓷所取代,并顯著提高了設(shè)備的使用壽命。在軍事裝備方面,結(jié)構(gòu)陶瓷可用作防彈材料、窗口材料,制作火箭噴管等;在電子和通信領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)陶瓷是重要的基板材料、封裝材料和光纖接頭材料;在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)陶瓷良好的生物相容性使其在人體骨骼和牙齒的修補中獲得了廣泛應(yīng)用;在涂層和隔熱方面,高性能結(jié)構(gòu)陶瓷也充分顯示它獨特的作用。

根據(jù)材料化學(xué)組成,先進結(jié)構(gòu)陶瓷又可以分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷以及其他新型結(jié)構(gòu)陶瓷。不同類型的結(jié)構(gòu)陶瓷在制備時有些許差異,比如氧化物陶瓷燒結(jié)工藝和碳化硅燒結(jié)Z顯著的區(qū)別是前者在大氣下燒結(jié),后者需要通惰性氣氛。

氧化物陶瓷制備

排膠燒結(jié)及應(yīng)注意事項

排膠燒結(jié)過程

氧化物陶瓷的排膠是一個要求很高的工藝,因為會釋放出碳?xì)浠衔铮芟鄳?yīng)的濃度的影響,會在爐內(nèi)形成可燃混合物,因此需要不斷通入新鮮空氣將碳?xì)浠衔镏脫Q出來。新鮮空氣預(yù)熱后的通過導(dǎo)流孔持續(xù)不斷地進入爐膛,保證低溫段的溫度均勻性,樣品能充分接觸到氣流。在爐溫升高排膠過程中產(chǎn)生的廢氣,經(jīng)尾氣燃燒火炬催化后排放。排膠結(jié)束后,爐子繼續(xù)升溫至燒結(jié)溫度進一步燒結(jié)優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

         1:熱力排膠:去除大部分碳?xì)浠衔铮ㄓ袡C物)

         2-3:進一步去除殘余有機物,粉末開始預(yù)燒結(jié)

         4-5:燒結(jié)工藝,優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)


 排膠時應(yīng)注意

  • 對新鮮空氣預(yù)熱,并調(diào)節(jié)預(yù)熱溫度,適應(yīng)不同的粘合劑

  • 控溫精確,關(guān)注排膠時Z高溫度,一般為600°C

  • 輸入大流量新鮮空氣:1000/2000/3000 l/min,滿足不同裝載量和有機物含量

  • 控制爐膛內(nèi)微正壓的狀態(tài)

  • 排膠工藝檢測,提示排膠是否完成

  • 安全裝置和尾氣處理,處理揮發(fā)的有機物

燒結(jié)時應(yīng)注意溫度均勻性

溫度均勻性是燒結(jié)過程中非常重要的因素,對燒結(jié)效果和氧化物陶瓷品質(zhì)的影響非常大。如果溫度分布不均勻,會導(dǎo)致部分區(qū)域的溫度過高或過低,從而影響燒結(jié)成型的效果,導(dǎo)致燒結(jié)不充分、開裂、變形、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。一般而言,加熱面越多,溫度均勻性越好。

 卡博萊特蓋羅布排膠燒結(jié)一體爐


HTF箱式爐適用于大氣環(huán)境中進行熱處理工藝,也可以提供額外的氣體供應(yīng),可實現(xiàn)非嚴(yán)格意義上的可控氣氛。非氣密的結(jié)構(gòu),爐膛內(nèi)會始終保持一定的氧含量,是燒結(jié)陶瓷和氧化物陶瓷的理想選擇。




溫度:Z高1800 °C

爐型:HTF箱式爐

爐膛結(jié)構(gòu)、爐體和選配:

  • 8根硅鉬棒加熱元件垂直懸掛安裝

  • 三面加熱,優(yōu)化溫度均勻性

  • 垂直電動上開門

  • 控制器安裝在擺臂上,免受爐體熱量影響

  • 排膠工藝套件:新鮮空氣預(yù)熱和獨立控溫的熱電偶、主動安全裝置

  • 尾氣處理:催化燃燒火炬,處理揮發(fā)的有機物




如您想要了解更多關(guān)于卡博萊特蓋羅排膠燒結(jié)一體爐在氧化物陶瓷制備上的應(yīng)用,歡迎聯(lián)系我們。

關(guān)于弗爾德科學(xué)儀器


弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司隸屬全球技術(shù)領(lǐng)先者-弗爾德集團旗下,提供Z先進的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案。

旗下五大品牌:德國Retsch(萊馳)粉碎、研磨、篩分設(shè)備,德國Microtrac MRB(麥奇克萊馳)多功能粒度粒形分析儀,Carbolite?Gero(卡博萊特?蓋羅)烘箱、高溫烘箱、箱式馬弗爐、灰化爐、管式馬弗爐、氣氛馬弗爐、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐,Eltra(埃爾特)碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀,QATM(奧德鎂)切割機、鑲嵌機、磨拋機、硬度計。

服務(wù)于全球無數(shù)實驗室、制造商和科研機構(gòu),是客戶Z忠實的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進步成長,為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法,使其能夠更安全、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù)。我們希望通過不懈努力,不斷推動技術(shù)進步,使世界變得更加健康和安全。







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