A mérnöki anyagok és funkcionális anyagok fontos részeként a fejlett kerámiaanyagok széles körű alkalmazási lehetőségeket kínálnak az új energetikai, kommunikációs elektronikai, félvezető-, repülőgép- és más ipari területeken. Mivel azonban a kerámiapor többnyire ionos kötés vagy kovalens kötés vegyület, a hagyományos szinterezési eljárás sűrűkerámia anyagokmagasabb szinterezési hőmérsékletet és hosszabb tartási időt igényel, ami elkerülhetetlenül szemcsedurvuláshoz és porozitási maradványokhoz vezet, majd befolyásolja a szem tulajdonságait.kerámia fröccsöntés. Annak érdekében, hogy csökkentsükfém szinterezéshőmérséklet, a szinterezési idő lerövidítése, a szinterezési sűrűség és az anyagtulajdonságok javítása, a kutatók számos új szinterezési technológiát fejlesztettek ki.
Szikraplazma szinterezés (SPS)
Az SPS technológia a gyors szinterezési technológia új típusa, amelyet széles körben foglalkoztatnak és tanulmányoztak a tudományos világban. FÜGE. Az 1. ábra a működési elvét mutatja.
Az SPS technológia úttörő szerepet játszott az egyenáramú impulzusáram bevezetésébenszinterezési folyamat. A bemélyedés hordozóként működik az áram áthaladásához, miközben nyomást gyakorol az anyagra. A hagyományos szinterezési technikákkal ellentétben, amelyek jellemzően egy fűtőtest sugárzó fűtését alkalmazzák, az SPS egy szerszámon vagy vezető mintán áthaladó nagy elektromos áram hőhatását használja fel az anyag felmelegítésére. Szigetelő mintákhoz általában jó elektromos vezetőképességű grafitot használnak formaanyagként, a forma ellenálláshőjét pedig a minta gyors felemelkedésére. Vezetőképes minták esetén szigetelő öntőforma használható közvetlenül a mintán keresztül történő áram melegítésére. A fűtési sebesség elérheti az 1000 ℃/perc értéket. Amikor a minta hőmérséklete eléri a beállított értéket, rövid hőmegőrzés után a szinterezés befejezhető.
Az SPS technológia előnyei az alacsony szinterezési hőmérséklet, a rövid tartási idő, a gyors fűtési sebesség, az állítható szinterezési nyomás és a többmezős csatolás (elektromos-mechanikus-termikus).
Flash szinterezés (FS)
Az FS technológiáról először 2010-ben számoltak be Cologna és munkatársai a Colorado Egyetemről, a terepi fémpor-szinterelési technológia (FAST) tanulmánya alapján.
Az FS technológia főként három folyamatparamétert foglal magában, nevezetesen a kemence hőmérsékletét (Tf), a térintenzitást (E) és az áramerősséget (J). A 3C. ábra az egyes paraméterek változási trendjét mutatja a hagyományos FS folyamatban. Ebben az üzemmódban állandó elektromos mező hat az anyagra, és a kemence hőmérséklete állandó sebességgel emelkedik. Ha a kemence hőmérséklete alacsony, az anyag ellenállása nagy, és az anyagon átfolyó áram kicsi. A kemence hőmérsékletének emelkedésével a minta ellenállása csökken, az áramerősség pedig fokozatosan növekszik. Ezt a szakaszt inkubációs szakasznak nevezik, és a rendszer feszültségvezérelt. Amikor a kemence hőmérséklete a kritikus hőmérsékletre emelkedik, az anyag fajlagos ellenállása hirtelen csökken, az áramerősség meredeken megemelkedik, és FS lép fel. Mivel a térerősség ekkor még stabil, a rendszer teljesítménye (W = EJ) gyorsan eléri a tápegység teljesítményhatárát, és a rendszer feszültségszabályozásról áramszabályozásra vált, amit FS fokozatnak nevezünk. Ha az anyag fajlagos ellenállása nem emelkedik, a térerősség ismét stabilizálódik, és a szinterezés stabil állapotba, vagyis az FS szigetelési szakaszába lép. A szigetelési szakasz után egy teljes FS folyamat véget ér.
A hagyományos szintereléshez képest az FS a következő előnyökkel rendelkezik: lerövidíti a szinterezési időt és csökkenti a szinterezéshez szükséges kemence hőmérsékletét, gátolja a szemcsék növekedését, nem egyensúlyi szinterezést érhet el, egyszerű berendezés, alacsony költség.
Feladás időpontja: 2022-07-07