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先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷

先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶因具有高強(qiáng)度、高韌性、高硬度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，已逐步成為航天航空、新能源、電子信息、汽車、冶金、化工等工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵材料。在耐磨部件的研制中，已有越來越多的金屬部件被結(jié)構(gòu)陶瓷所取代，并顯著提高了設(shè)備的使用壽命。在軍事裝備方面，結(jié)構(gòu)陶瓷可用作防彈材料、窗口材料，制作火箭噴管等；在電子和通信領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)陶瓷是重要的基板材料、封裝材料和光纖接頭材料；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)陶瓷良好的生物相容性使其在人體骨骼和牙齒的修補(bǔ)中獲得了廣泛應(yīng)用；在涂層和隔熱方面，高性能結(jié)構(gòu)陶瓷也充分顯示它獨(dú)特的作用。

根據(jù)材料化學(xué)組成，先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷又可以分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷以及其他新型結(jié)構(gòu)陶瓷。不同類型的結(jié)構(gòu)陶瓷在制備時(shí)有些許差異，比如氧化物陶瓷燒結(jié)工藝和碳化硅燒結(jié)最顯著的區(qū)別是前者在大氣下燒結(jié)，后者需要通惰性氣氛。

氧化物陶瓷制備

排膠燒結(jié)及應(yīng)注意事項(xiàng)

排膠燒結(jié)過程

氧化物陶瓷的排膠是一個(gè)要求很高的工藝，因?yàn)闀?huì)釋放出碳?xì)浠衔铮芟鄳?yīng)的濃度的影響，會(huì)在爐內(nèi)形成可燃混合物，因此需要不斷通入新鮮空氣將碳?xì)浠衔镏脫Q出來。新鮮空氣預(yù)熱后的通過導(dǎo)流孔持續(xù)不斷地進(jìn)入爐膛，保證低溫段的溫度均勻性，樣品能充分接觸到氣流。在爐溫升高排膠過程中產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)尾氣燃燒火炬催化后排放。排膠結(jié)束后，爐子繼續(xù)升溫至燒結(jié)溫度進(jìn)一步燒結(jié)優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

1：熱力排膠：去除大部分碳?xì)浠衔铮ㄓ袡C(jī)物）

2-3：進(jìn)一步去除殘余有機(jī)物，粉末開始預(yù)燒結(jié)

4-5：燒結(jié)工藝，優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)

排膠時(shí)應(yīng)注意

• 對(duì)新鮮空氣預(yù)熱，并調(diào)節(jié)預(yù)熱溫度，適應(yīng)不同的粘合劑

• 控溫精確，關(guān)注排膠時(shí)最高溫度，一般為600°C

• 輸入大流量新鮮空氣：1000/2000/3000 l/min，滿足不同裝載量和有機(jī)物含量

• 控制爐膛內(nèi)微正壓的狀態(tài)

• 排膠工藝檢測(cè)，提示排膠是否完成

• 安全裝置和尾氣處理，處理揮發(fā)的有機(jī)物

燒結(jié)時(shí)應(yīng)注意溫度均勻性

溫度均勻性是燒結(jié)過程中非常重要的因素，對(duì)燒結(jié)效果和氧化物陶瓷品質(zhì)的影響非常大。如果溫度分布不均勻，會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域的溫度過高或過低，從而影響燒結(jié)成型的效果，導(dǎo)致燒結(jié)不充分、開裂、變形、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。一般而言，加熱面越多，溫度均勻性越好。

卡博萊特蓋羅布排膠燒結(jié)一體爐

HTF箱式爐適用于大氣環(huán)境中進(jìn)行熱處理工藝，也可以提供額外的氣體供應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)非嚴(yán)格意義上的可控氣氛。非氣密的結(jié)構(gòu)，爐膛內(nèi)會(huì)始終保持一定的氧含量，是燒結(jié)陶瓷和氧化物陶瓷的理想選擇。

溫度：最高1800 °C

爐型：HTF箱式爐

爐膛結(jié)構(gòu)、爐體和選配：

• 8根硅鉬棒加熱元件垂直懸掛安裝

• 三面加熱，優(yōu)化溫度均勻性

• 垂直電動(dòng)上開門

• 控制器安裝在擺臂上，免受爐體熱量影響

• 排膠工藝套件：新鮮空氣預(yù)熱和獨(dú)立控溫的熱電偶、主動(dòng)安全裝置

• 尾氣處理：催化燃燒火炬，處理揮發(fā)的有機(jī)物

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