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真空烧结的作用有哪些
发布时间:2019-06-19 10:02:53
 真空烧结是一种瓷坯在真空条件下烧结的方法,氧化物陶瓷坯体的气孔中含有的水蒸气、氢、氧等气体在烧结过程中借溶解、扩散沿着坯体晶界或通过晶粒可从气孔中逸出。但其中的一氧化碳、二氧化碳,特别是氮,由于溶解度较低,不易从气孔中逸出,致使制品内含有气孔,致密度下降。如将坯体在真空条件下烧结,则所有气体在坯体尚未完全烧结前就会从气孔中逸出,使制品不含气孔,从而提高制品的致密度。
在高温和一定的真空度下,使具有一定形状的陶瓷坯体经物理化学过程变为致密、坚硬、体积稳定、具有一定性能的烧结体。物理化学过程包括粘滞流动、扩散、蒸发、凝聚、新相形成、溶解和沉淀、固溶体产生等。在过程进行中,粉末总表面能下降,宏观上表现出坯体收缩,强度增加;微观上表现为气孔数量减少,气孔形状、大小改变,晶粒尺寸及形貌变化,晶粒长大,晶界减少,结构致密化。瓷坯中含有一定量的气孔,其中水蒸气、氢气、氧气能借助溶解和扩散过程从封闭气孔中逸出,一氧化碳、二氧化碳和氮气等由于溶解度较低,不易从封闭气孔中逸出。样品置于真空条件下,施加一定的驱动力,使气体从封闭气孔中逸出,能提高瓷件的致密度。
炉内压力为负压的条件下进行的烧结称为真空烧结。有间歇式真空烧结,也有连续式真空烧结。连续式真空烧结因为炉子比较复杂,真空度不好保障,没有办法通人气体,烧结工艺曲线不好调整等,应用的很少。间歇式真空烧结有专门的真空烧结炉,配置配套的脱蜡炉;也有脱蜡—烧结一体炉。目前主流真空烧结是脱蜡(成型剂)和真空烧结在同一炉内一次完成的一体炉。

真空烧结的优越性

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1、在真空烧结条件下,易于控制合金的含碳量。在烧结温度下,炉内压力只有几十帕(Pa),甚至更低,O2、N2、H2和H2O分子极少,许多反应均可忽略,介质的影响很小。只要严格控制脱蜡过程,合金的碳含量在真空烧结过程的变化极小,性能及组织相当稳定。
2、在真空烧结条件下,可提高硬质合金的纯度。真空烧结有利于金属氧化物还原;整个烧结周期不用开炉门,无空气进入,几乎不会发生N2、O2参加的反应。
3、在真空烧结条件下,硬质相表面吸附的杂质少,改善钻对硬质相的润湿性,提高合金,特别是含TiC合金的强度。
4、在真空烧结条件下,工艺操作简便。由于真空烧结时可以不用填料,这不仅简化了操作,还可避免填料对烧结体表面的不利作用。
5、脱蜡—烧结一体化,可以减少产品氧化,降低控碳的难度;减少没备占地面积,降低劳动强度。
6、多气氛脱蜡—烧结一体化,可以分温度段分别控制温度、气氛和炉内压力,可实现任何温度下的等温烧结(保温),完成多种功能,如,梯度合金烧结。 [

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