氧化鋯陶瓷熱致密化方法包括:熱壓、熱等靜壓等。當然,熱擠壓、熱鍛造等也屬于熱致密化方法,但氧化鋯陶瓷生產(chǎn)中較少使用。氧化鋯陶瓷熱致密化方法價格昂貴、生產(chǎn)率低,但對于一些性能要求高又十分難燒結(jié)的氧化鋯陶瓷卻是最常用的方法。因為這種方法在高溫下施壓,有利氧化鋯陶瓷于粘性和塑性流動,從而有利于氧化鋯陶瓷致密化,可以獲得幾乎無孔隙的氧化鋯陶瓷制品,所以氧化鋯陶瓷粉末冶金中也常將這一工藝稱為“全致密化工藝”。同時,過程時間短,溫度低,晶粒長大受到控制,產(chǎn)品性能得到提高。
1)氧化鋯陶瓷熱壓(HotPressing,HP)
氧化鋯陶瓷熱壓是將成彤和燒結(jié)在一個工序同時完成,由于氧化鋯陶瓷一般較金屬難于成形和燒結(jié),因此常常采用熱壓法制備,如A1203、Beo、BN、Si3N4、SiC、Zr02等常常都用熱壓法生產(chǎn)。熱壓的主要優(yōu)點是氧化鋯陶瓷粉料處理間接加熱熱壓于熱塑性狀態(tài)下加壓,形變阻力小。
氧化鋯陶瓷易于產(chǎn)生塑性流動,成形壓力低(僅為冷壓法的l/lO),時間短,極大地控制了晶粒長大。因此熱壓氧化鋯陶瓷產(chǎn)品接近理論密度,晶粒細,顯微組織優(yōu)良。許多純氧化鋯陶瓷相制品根本不可能用冷壓燒結(jié)方法制得致密產(chǎn)品,熱壓和熱等靜壓就成了唯一的途徑。氧化鋯陶瓷熱壓法的缺點是生產(chǎn)率低,成本高。氧化鋯陶瓷熱壓按加熱方式可分為直接加熱和間接加熱。直接加熱是使電流通過裝有粉末的石墨模具,使模具發(fā)熱。直接加熱法的缺點是溫度較難控制精確,模具材料一般只能是石墨。氧化鋯陶瓷間接加熱,實際上是在某種爐內(nèi)壓制,故有時與加壓燒結(jié)同義。
2)氧化鋯陶瓷熱等靜壓(HotIsostaticPIessing,簡稱HIP)
氧化鋯陶瓷熱等靜壓和熱壓一樣,熱等靜壓同樣是特種陶瓷重要的成形手段。氧化鋯陶瓷熱等靜壓與冷等靜壓相比,氧化鋯陶瓷熱等靜壓用的是金屬或陶瓷包套(低碳鋼、Ni、Mo、玻璃等)而不是橡膠包套,使用的是氮氣、氬氣作加壓介質(zhì),而不是機油等液體。氧化鋯陶瓷熱等靜壓和等靜壓的優(yōu)點于一身,成形溫度低,產(chǎn)品致密,性能優(yōu)良。例如,常壓燒結(jié)Al2O3,需1800℃以上,在20MPa壓力下熱壓,只需1500℃,但在400MPa熱等靜壓,則在1000℃左右就可獲得致密產(chǎn)品。HIP的缺點是設(shè)備昂貴,生產(chǎn)率低。、
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本文“氧化鋯陶瓷熱致密化方法”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-16 16:42:27
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