Внедрение 10 процессов спекания глиноземной керамики (5-10)
Внедрение 10 процессов спекания глиноземной керамики (5-10)
5. Метод микроволнового нагрева спекание
Спекание с помощью микроволнового нагрева использует взаимодействие между микроволнами и керамикой, поскольку диэлектрический эффект спекает как внутреннюю, так и внешнюю керамическую поверхность. Метод микроволнового спекания отличается от других методов спекания. Поток горячего воздуха направлен изнутри наружу, что помогает газу в керамическом корпусе диффундировать наружу. В то же время микроволны делают кристаллические частицы более активными и облегчают миграцию, способствуя уплотнению.
По сравнению с другими методами спекания, микроволновое спекание позволяет быстро нагреваться и спекаться при однородной температуре, низкой термической нагрузке и отсутствии загрязнения. Температура спекания при микроволновом спекании снижается на 100–150 °C по сравнению с температурой спекания при обычном спекании, а время спекания почти на порядок короче, чем при обычном спекании. В тех же условиях плотность микроволнового спекания заведомо выше плотности обычного спекания. Микроволновое спекание позволяет спекать изделия сложной формы, а спеченная керамика имеет мелкие кристаллические частицы, хорошую однородность и хорошую вязкость разрушения.
6. Микроволновое плазменное спекание.
По сравнению с обычным спеканием, микроволновое плазменное спекание позволяет снизить температуру спекания на 200 ° C при тех же условиях и имеет высокую скорость спекания, небольшой размер зерна и высокую механическую прочность. Одной из причин, по которой микроволновое плазменное спекание способствует уплотнению, является быстрое повышение температуры, которое может уменьшить рост кристаллических частиц из-за поверхностной диффузии. Он обеспечивает сильную движущую силу и короткое расстояние для объемной диффузии и диффузии по границам зерен. Таким образом, температура спекания глиноземной керамики снижается, а кристаллические зерна измельчаются.
7. Разрядно-плазменное спекание.
Плазменное спекание в разряде — это новый метод спекания, разработанный в последние годы. Он использует энергию импульса и мгновенное высокотемпературное поле, создаваемое импульсным давлением, для достижения спонтанного нагрева кристаллических зерен в керамике и активации зерен. Метод имеет преимущества быстрого повышения температуры, быстрого снижения температуры и короткого времени сохранения тепла, что подавляет рост кристаллических зерен, сокращает период подготовки керамики и экономит энергию. Плазменное спекание в разряде фактически является новым методом спекания горячим прессованием. Полученные образцы керамики имеют однородное зерно, высокую плотность и хорошие механические свойства. ,Это ценный и многообещающий метод спекания.
В процессе приготовления высокочистой глиноземной керамики методом плазменного спекания в разряде большое влияние на уплотнение спекаемых образцов на разных стадиях оказывает скорость нагрева. На начальном этапе спекания более высокая скорость нагрева может увеличить плотность спеченных тела, а на более поздней стадии спекания более высокая скорость нагрева приведет к уменьшению плотности спеченного тела.
8.Двухэтапный метод спекания
Двухстадийный метод спекания заключается в нагреве образца до определенной температуры (Т1) для устранения докритических пор керамического полуфабриката, затем его понижении до более низкой температуры (Т2) для достижения уплотнения. На этапе низкотемпературного спекания двухстадийного метода спекания, поскольку энергия активации миграции границ зерен выше, чем энергия активации зернограничной диффузии, на этом этапе в основном преобладает зернограничная диффузия. Таким образом, на втором этапе двухэтапного процесса спекания керамический полуфабрикат имеет постоянную плотность, но зерна растут не слишком быстро. На этапе низкотемпературного спекания двухэтапного метода спекания предпосылка полного уплотнения керамического полуфабриката заключается в том, что при усадке керамического полуфабриката поры в керамических полуфабрикатах постепенно становятся закрытые поры.
9.Двухэтапный метод микроволнового спекания
Двухэтапное спекание можно проводить в традиционной печи для спекания, стоимость оборудования невелика и имеет высокую прикладную ценность. Однако двухэтапное спекание представляет собой относительно медленный процесс спекания, поскольку его необходимо поддерживать в тепле при второй температурной точке в течение длительного времени. Микроволновое отопление обычно имеет преимущества общего и быстрого нагрева. В немногих исследованиях микроволновый нагрев сочетался с двухэтапным нагревом. Однако микроволновый нагрев может снизить температуру спекания и сократить время спекания, что поможет дальнейшему измельчению зерен и эффективно сократит производственный цикл двухэтапного метода.
10.Спекание в высоком вакууме
Спекание в высоком вакууме — это метод спекания керамических полуфабрикатов в условиях высокого вакуума. Вакуумное спекание привлекло внимание многих ученых при получении керамики с низкой пористостью и малыми размерами благодаря своим преимуществам, таким как снижение скорости нагрева, подавление аномального роста зерен и уменьшение неравномерной пористости.
Спекание в высоком вакууме может не только усилить некоторые свойства керамики из глинозема высокой чистоты, но также уменьшить примеси на границах зерен и в порах спеченного изделия. В процессе изготовления высокочистой глиноземной керамики методом вакуумного спекания ионы кислорода в кристаллической решетке оксида алюминия легко теряются и образуется большое количество вакансий ионов кислорода. Концентрация ионов алюминия относительно увеличивается, что приводит к ускорению процесса диффузии ионов алюминия и облегчает спекание.
