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碳化硼陶瓷的烧结及加工方法

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时间:2020-05-27

热压烧结由于高温下的压力作用,使得颗粒发生重排和产生塑性流动,导致晶界滑移和应变诱导孪晶、蠕变及体积扩散。这些机制的共同作用可获得高致密度高强度的碳化硼陶瓷。热压烧结在惰性气氛或真空中进行,一般热压温度2200℃~2300℃,压力20MPa~40MPa,保温时间0.5h~2h,但碳化硼是共价键很强的化合物,无添加的烧结很难得到高致密度、高性能的产品,为了降低碳化硼的烧结温度及改善碳化硼的性能,必须加入烧结助剂来促进烧结。由于碳化硼抗热震性较差,因此要缓慢降温,热压烧结只能制备形状较简单的制品。

热等静压烧结

采用热等静压烧结碳化硼,可无需添加剂而达到致密化,并且获得细晶显微结构和高的弯曲强度。热等静压是将惰性气体如N2、Ar等作为传递压力的介质,将碳化硼粉末压坯或装入包套的粉料放入高压容器中,使粉料经受高温和均衡压力,降低烧结温度,避免晶粒长大,可获得高致密度的碳化硼陶瓷材料。与一般热压法相比,它可以使物料收到各同向性的压力,因而陶瓷的显微结构均匀,缺点是设备费用较高和待加工工件尺寸受到限制。

无压烧结

纯碳化硼无压烧结致密化困难,影响碳化硼陶瓷致密度的主要因素为烧结温度与粉末粒度。在常压下2300℃烧结,其制品的相对密度一般低于80%,且容易出现异常晶粒长大和表面熔化现象。增大碳化硼粉末的比表面积并减小其平均粒度,可在一定程度上提高烧结密度。因此,为了降低烧结温度、提高碳化硼制品的综合性能,一般需加入烧结助剂,如单质硼、碳、铝等来促进碳化硼的烧结。

放电等离子烧结(SPS)

近年发展起来的放电等离子烧结(SPS)是一种快速烧结的新工艺,可以实现材料的低温快速高效烧结。SPS烧结过程中,电极通入脉冲直流大电流时瞬间产生的放电等离子体,使烧结体系内各个颗粒自身均匀地产生焦耳热使颗粒表面活化。SPS可以有效利用粉末内部的自身发热,放电点的弥散分布实现均匀加热。另外,SPS可以实现颗粒间的有效放电使其产生局部高温,颗粒表面局部熔化、表面氧化膜剥落。采用这种新的烧结技术可以在无烧结助剂的情况下,实现碳化硼陶瓷高致密化烧结,而且制品结构均匀、化学成分可控。

碳化硼陶瓷的加工方法

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陶瓷CNC

碳化硼陶瓷和其他硬质陶瓷的加工形式大同小异,加工设备无非是磨床、CNC等几类,加工碳化硼陶瓷的具体方法可以电话咨询:15012558160许生,我们是一家专注陶瓷CNC机床生产的厂家,同时也可为您提供加工服务。





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