Insenerimaterjalide ja funktsionaalsete materjalide olulise osana on täiustatud keraamilised materjalid laialdased kasutusvõimalused uutes energia-, sideelektroonikas, pooljuhtides, kosmosetööstuses ja muudes tööstusvaldkondades. Kuna aga keraamiline pulber on enamasti ioonsideme või kovalentse sideme ühend, on traditsiooniline paagutamisprotsess tihe valmistamiseks.keraamilised materjalidnõuab kõrgemat paagutamistemperatuuri ja pikemat säilitusaega, mis paratamatult põhjustab tera jämedust ja poorsuse jääke ning seejärel mõjutab paagutamisaegakeraamiline survevalu. Selleks, et vähendadametalli paagutaminetemperatuuri, lühendada paagutamisaega, parandada paagutamistihedust ja materjali omadusi, on teadlased välja töötanud mitmesuguseid uusi paagutamistehnoloogiaid.
Sädeplasma paagutamine (SPS)
SPS-tehnoloogia on uut tüüpi kiirpaagutamise tehnoloogia, mida on akadeemilises maailmas laialdaselt käsitletud ja uuritud. joonisel fig. 1 näitab selle tööpõhimõtet.
SPS-tehnoloogia oli alalisvoolu impulssvoolu kasutuselevõtu pioneerikspaagutamisprotsess. Sisend toimib materjalile surve avaldamise ajal voolu läbimise kandjana. Erinevalt traditsioonilistest paagutamistehnikatest, milles kasutatakse tavaliselt küttekeha kiirguskütet, kasutab SPS materjali soojendamiseks vormi või juhtiva proovi läbiva suure elektrivoolu soojuslikku efekti. Isolatsiooninäidiste puhul kasutatakse tavaliselt vormimaterjalina hea elektrijuhtivusega grafiiti ja proovi kiireks kerkimiseks kasutatakse vormi takistussoojust. Juhtivate näidiste puhul saab kasutada isolatsioonivormi, et kuumutada voolu otse läbi proovi. Kuumutamiskiirus võib ulatuda 1000 ℃ / min. Kui proovi temperatuur saavutab seatud väärtuse, saab paagutamise lõpetada pärast lühikest kuumuse säilitamise aega.
SPS-tehnoloogia eelisteks on madal paagutamistemperatuur, lühike säilivusaeg, kiire kuumutuskiirus, reguleeritav paagutamisrõhk ja mitme väljaga side (elektri-mehaaniline-termiline).
Kiirpaagutamine (FS)
FS-tehnoloogiast teatasid esmakordselt 2010. aastal Cologna jt Colorado ülikoolist, mis põhines välipõhise metallipulbri paagutamise tehnoloogia (FAST) uuringul.
FS-tehnoloogia hõlmab peamiselt kolme protsessi parameetrit, nimelt ahju temperatuuri (Tf), välja intensiivsust (E) ja voolu (J). Joonisel 3C on näidatud iga parameetri variatsioonitrend traditsioonilises FS-protsessis. Selles režiimis rakendub materjalile püsiv elektriväli ja ahju temperatuur tõuseb ühtlase kiirusega. Kui ahju temperatuur on madal, on materjali eritakistus kõrge ja materjali läbiv vool väike. Ahju temperatuuri tõustes proovi eritakistus väheneb ja vool suureneb järk-järgult. Seda etappi nimetatakse inkubatsioonifaasiks ja süsteem on pingega juhitav. Kui ahju temperatuur tõuseb kriitilise temperatuurini, langeb materjali eritakistus järsult, vool tõuseb järsult ja tekib FS. Kuna väljatugevus on sel ajal endiselt stabiilne, jõuab süsteemi võimsus (W = EJ) kiiresti toiteallika võimsuspiirini ja süsteem lülitub pinge juhtimiselt voolu juhtimisele, mida nimetatakse FS-astmeks. Kui materjali eritakistus ei tõuse, stabiliseerub väljatugevus uuesti ja paagutamine läheb stabiilsesse staadiumisse ehk FS-i isolatsioonifaasi. Pärast isolatsioonietappi lõppeb täielik FS-protsess.
Võrreldes traditsioonilise paagutamisega on FS-il järgmised eelised: lühendab paagutamisaega ja vähendab paagutamiseks vajalikku ahju temperatuuri, pärsib tera kasvu, võib saavutada mittetasakaalulise paagutamise, lihtsad seadmed, madalad kulud.
Postitusaeg: juuni-07-2022