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特种陶瓷制备工艺(9)

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时也采用常压烧结。 陶瓷器、耐火材料最先采用这种方法。后来, 氧化铝、 铁氧体等许多新的陶瓷也采用了这一方法。 与其它方法相比经济有效,但也有不利之处。 为了使物质所具的功能充分发挥出来, 也有采用其它方法进行烧结的情况。 常压烧结用电阻炉的关键部件是发热体元件。 通常生产中应根据不同材料的烧结温度,而选择不同加热体的电阻炉。

(2)热压烧结

热压烧结即是将粉末填充于模型内, 在高温下一边加压一边进行烧结的方法,同时进行加温、加压(机械压力而不是气压)的烧结。 加压方式一般都是单向加压,热压时的压力不能太高,一般为 50MPa。 而冷压成形的压力可达 200 MPa,甚至更高。 热压烧结的加热方式仍为电阻加热,加压方式为液压传动加载。 热压烧结使用的模具多为石墨模具。 它制造简单、成本低。 热压烧结的主要优点是加快致密化进程,减少气孔隙,提高致密度,同时,可降低烧结温度。 Si3N4、SiC、Al2O3陶瓷等使用该法烧结,然而因成本较高,故其应用受到限制。

(3)热等静压烧结

热等静压一般是沿单轴方向进行加压烧结, 相对而言,这种方法是借助于气体压力而施加等静压的方法。 除SiC、Si3N4使用该法外,Al2O3、超硬合金等也使用该法。 尽管热压烧结有许多优点,但由于是单轴向加压,故只能制得形状简单如片状或环状的样品。 另外,对非等轴晶系的样品热压后片状或柱状晶粒严重择优取向而产生各向异性。 热等静压与热压和无压烧结一样,已成功地用于多种结构陶瓷的烧结或后处理。 此外,热等静压还可以用于金属铸件、金属基复合材料、喷射沉积成形材料、机械合金化与粉末冶金材料和产品零部件的致密化等。

(4) 气氛烧结

气氛烧结是采用各种气氛作保护或反应参与物,进行烧结。 常用的有真空、氢、氧、氮和惰性气体(如氩)等各种气氛。 例如透明氧化铝陶瓷可用氢气氛烧结,透明铁电陶瓷宜用氧气氛烧结, 氮化物陶瓷如氮化铝等宜用氮气氛烧结。

结 语:特种陶瓷由于拥有众多优异性能,因而用途广泛。 现按材料的性能及种类简要说明。 耐热性能优良的特种陶瓷可望作为超高温材料用于原子能有关的高温结构材料、高温电极材料等;隔热性优良的特种陶瓷可作为新的高温隔热材料,用于高

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