Műszaki kerámiák fő szinterezési módszereinek bemutatása
A szinterezés a kerámia zöldtestek formázás utáni tömörítési folyamatára vonatkozik. Magas hőmérséklet hatására a pórusok megszűnnek és a térfogat zsugorodik, így szilárd szinterezett test jön létre a kívánt geometriával. A szinterezési folyamat döntő hatással van az anyag teljesítményére. Különböző típusú műszaki kerámiák gyártásánál és a különböző tulajdonsági igényekhez nagyon fontos a megfelelő szinterezési mód kiválasztása.
Számos módszer létezik a műszaki kerámiák szinterezésére:
(1) Atmoszférikus szinterezés
Az atmoszférikus szinterezés az egyik leggyakrabban alkalmazott szinterezési módszer, amely a kerámiatermékek melegítésének és szinterezésének módszerét jelenti megfelelő szinterezési segédanyagok hozzáadásával atmoszférikus nyomáson (azaz nincs szükség további nyomásra a szinterezési folyamat során).
Az atmoszférikus szinterelés hátránya, hogy magas a szinterezési hőmérséklet, magasak a kemencével szembeni követelmények, és nagy az energiaveszteség.
(2) Melegsajtolásos szinterezés
Melegen sajtolt szinterezés a nehezen szinterezhető kerámiapor szinterezési módszere, kerámiaerőt töltenek a penészüreg majd préselés közben egytengelyű irányból melegítjük, ez azt jelenti, hogy a formázás és a szinterezés egyszerre történik.
A kerámiapor a szinterezés során hőre lágyuló állapotban van, ami segíti a részecskék érintkezését, diffúzióját és áramlását, ezért kisebb a formázási nyomás; Csökkentheti a szinterezési hőmérsékletet és lerövidítheti a szinterezési időt, ellenáll a kristályszemcsék növekedésének, és finom kristályszemcsékkel rendelkező, teljes sűrűségű kerámia alkatrészeket kaphat, valamint jó mechanikai és elektromos tulajdonságok. Nincs szükség szinterezési vagy formázási segédanyagok hozzáadására, így ultranagy tisztaságú kerámiatermékek állíthatók elő.
A melegsajtolásos szinterezés hátránya, hogy egyirányú nyomást alkalmaz, így a termék alakját és méretét korlátozza a forma, amely általában hengeres vagy gyűrű alakú. Emellett az egyirányú nyomás a nyomáseloszlást is egyenetlenné teszi a zöld testben, ami könnyen anizotrópiát okoz a kerámia szinterezett test mikroszerkezetében és mechanikai tulajdonságaiban.
(3) Meleg izosztatikus préselési szinterezés
A forró izosztatikus préselés a szinterezés és tömörítés folyamatára utal kerámiaporból, zöld testből vagy előégetett testből magas hőmérséklet és minden irányban kiegyensúlyozott nagynyomású gáz együttes hatására. Alkalmas összetett formájú termékek gyártására, és javíthatja a termékek sűrűségét és teljesítményét. A forró izosztatikus préseléssel végzett szinterezés után a kerámia részek sűrűsége kiegyensúlyozott és minden irányban azonos tulajdonságokkal rendelkezik.
A melegizosztatikus préselés olyan szinterezési eljárás, amely egyesíti a Az atmoszférikus szinterezés és a forró sajtolású szinterezés nemcsak a sűrűséget növelheti, mint a forró préselési szinterezés, gátolja a szemek növekedését és javítja a termék teljesítményét. Ezenkívül nagyon bonyolult formájú kerámia alkatrészeket is tud készíteni, mint pllégköri szinterezési módszert, és kerülje a nem egyenlő tengelyű kristálytermékek szemcseorientációját.
(4) Reakciós szinterezés
A kerámia anyagok szinterezésének módszerére utal a gáz- vagy folyadékfázis és a mátrix közötti kölcsönös reakció révén. A legjellemzőbb termékek a reakciószinterezett szilícium-karbid és a reakciószinterezett szilícium-nitrid kerámiák. Ennek a szinterezési módszernek az az előnye, hogy az eljárás egyszerű, a termék enyhén megmunkálható vagy nem feldolgozható, valamint összetett formájú termékek is előállíthatók. Hátránya, hogy az el nem reagált vegyszerek a termékben maradnak, a szerkezetet nem könnyű szabályozni, és a túl vastag terméket nem könnyű teljesen szinterezni.
(5) Gáznyomásos szinterezés
A gáznyomásos szinterezés (GPS) olyan szinterezési módszerre utal, amely során a magas hőmérsékletű szinterezési folyamat során bizonyos gáznyomást alkalmaznak annak érdekében, hogy megakadályozzák a kerámia anyagok bomlását és súlyvesztését magas hőmérsékleten. Ezáltal növelhető a szinterezési hőmérséklet, tovább elősegíthető az anyag sűrűsödése, és nagy sűrűségű kerámiatermékek állíthatók elő.
Mind a gáznyomásos szinterezés, mind a forró izosztatikus préseléses szinterezés gázt használ nyomásátviteli módszerként, de a kettő nyomása és nyomás hatása eltérő. A HIP szinterezés során a gáznyomás magas (100 ~ 300 MPa), és a fő funkció a kerámia teljes sűrűsödésének elősegítése. A GPS szinterezésnél az alkalmazott gáznyomás kicsi (1 ~ 10 MPa), ami elsősorban a Si3N4 vagy más nitrid alapú magas hőmérsékletű anyagok hőbomlását gátolja.
(5) Gőzleválasztásos szinterezés
A gőzleválasztásos szinterezés fizikai gőzmódszerre és kémiai gőzmódszerre osztható. Két fő fizikai módszer létezik: porlasztásos leválasztás és párolgásos leválasztás. A porlasztásos módszer szerint egy lapos célpontot elektronsugárral bombáznak vákuumban, a célatomokat stimulálják, majd bevonják a minta szubsztrátumát. A kémiai gőzleválasztásos módszer a reakciógázt és a gázkeveréket a szubsztrátum anyagának melegítése közben vezeti be, és a bomlás vagy a magas hőmérsékleten történő reakció során keletkező anyagokat lerakják a hordozóra, és sűrű anyagot képeznek.
A Mascera Technology a Kínából érkező műszaki kerámia alkatrészek professzionális beszállítója, a kiváló tulajdonságokkal, nagy pontossággal, állandó minőséggel és versenyképes költségekkel rendelkező kerámia alkatrészek biztosítására összpontosítunk. Ügyfeleink igénye szerint személyre szabott gyártást kínálunk alumínium-oxid kerámia (Al2O3), cirkónium-kerámia (ZrO2), bór-nitrid kerámia (HBN&PBN), szilícium-nitrid kerámia (Si3N4), szilícium-karbid kerámia (SiC), alumínium-nitrid kerámia anyagaira. Kerámia (AlN) és megmunkálható üvegkerámia. Bármilyen műszaki kerámiával kapcsolatos igény esetén forduljon hozzánk, mi mindent megteszünk, hogy megoldjuk problémáját.
