Untuk seramik termaju, pelbagai sifatnya bergantung bukan sahaja pada komposisi kimia bahan tetapi juga pada struktur mikro bahan. Secara amnya, komposisi kimia sesuatu bahan adalah tetap, manakala struktur mikronya boleh diubah melalui pensinteran.
Definisi Pensinteran
Pensinteran ialah proses di mana serbuk padat, apabila dipanaskan pada suhu tertentu (di bawah takat lebur bahan), mula mengecut dan berubah menjadi badan tersinter yang padat dan kuat. Pensinteran merupakan langkah kritikal dalam pembuatan seramik termaju, dan prestasi relau pensinteran mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap kualiti produk akhir.
Proses Pensinteran Badan Hijau Seramik
Badan hijau:Badan hijau seramik terdiri daripada zarah yang bersentuhan antara satu sama lain.
Peringkat awal pensinteran:Semasa pensinteran-suhu tinggi, bahan memenuhi leher dan liang antara zarah, menyebabkan leher bertambah besar secara beransur-ansur. Antara muka sentuhan yang meluas antara zarah membawa kepada pengecutan berterusan dan pengurangan liang dalam produk tersinter, dengan itu meningkatkan ketumpatan. Liang terpencil kecil kekal di persimpangan butiran, dan ketumpatan sebenar badan tersinter mencapai lebih 90% daripada ketumpatan teori.
Peringkat lewat pensinteran:Bahan di sempadan butiran terus meresap ke dalam liang, meningkatkan lagi ketumpatan bahan seramik. Pertumbuhan bijian yang seragam menyebabkan liang-liang berhijrah bersama-sama sempadan bijian sehingga bahan seramik yang sangat padat diperolehi. Semasa pertumbuhan bijirin pada peringkat pensinteran lewat, kadar penghijrahan sempadan bijian mungkin melebihi kadar penghijrahan liang, menyebabkan liang-liang terpisah daripada sempadan bijian dan seterusnya terperangkap dalam bijirin.
Perlu diingatkan bahawa semasa pensinteran seramik canggih, liang-liang dalam badan hijau secara beransur-ansur berkurangan, dan komponen aditif hilang. Apabila pensinteran diteruskan, kekuatan ikatan antara zarah dan kekuatan mekanikal keseluruhan bahan seramik termaju bertambah baik.
Klasifikasi Relau Pensinteran Seramik
Untuk mendapatkan bahan seramik dengan sifat yang sangat baik, adalah perlu untuk memilih jenis relau pensinteran dan parameter yang sesuai, serta untuk mengendalikan dan menyelenggara relau dengan betul.
(1) Pengelasan mengikut keadaan tekanan (paling biasa)
(Nota: Teks asal menyenaraikan jadual di bawah titik ini, tetapi kandungan jadual tidak disediakan. Hanya tajuk diterjemahkan di sini.)
(2) Pengelasan mengikut kaedah pemanasan
① Rintangan-relau dipanaskan:Paling biasa digunakan; elemen pemanasan termasuk MoSi₂, SiC, grafit, dll.; suhu boleh mencapai 1800–2200 darjah .
② Induksi-relau dipanaskan:Menggunakan pemanasan aruhan elektromagnet; pemanasan cepat, kecekapan tinggi; sesuai untuk bahan pengalir atau seramik yang mengandungi fasa pengalir.
③ Relau pensinteran gelombang mikro:Menggunakan kesan pemanasan isipadu gelombang mikro, menjana haba dari dalam molekul bahan untuk mencapai pemanasan yang cepat dan seragam. Bergantung pada bentuk aplikasi gelombang mikro, kategori ini termasuk pensinteran pemanasan gelombang mikro, pensinteran plasma gelombang mikro, dsb.
④ Relau pensinteran plasma percikan (SPS):Menggunakan berdenyut tinggi-arus melalui zarah serbuk untuk menjana plasma nyahcas, mencapai ultra-cepat, rendah-suhu pensinteran di bawah medan tekanan-tinggi serta-merta dan tinggi-. Digunakan secara meluas dalam penyelidikan bahan dan pengeluaran aloi baharu, bahan komposit, dan bahan gred berfungsi.
(3) Pengelasan mengikut kaedah pengeluaran
① Relau kelompok (relau meredam, relau kotak, relau loceng):Sesuai untuk pengeluaran kecil-berbilang-pelbagai; fleksibiliti yang tinggi.
② Relau berterusan (tanur penggelek, tanur penolak, tanur terowong):Sesuai untuk pengeluaran industri berskala besar-; kecekapan tinggi dan konsistensi yang baik.
③ Relau -tujuan khas (relau khusus LTCC, relau seramik pergigian, relau seramik cetakan 3D):Direka bentuk untuk proses tertentu, contohnya, relau LTCC memerlukan kawalan penyahikat dan-penyalaan bersama yang tepat.