真空燒結(jié)爐有哪些優(yōu)點(diǎn)?
真空燒結(jié)爐是一種瓷坯在真空條件下燒結(jié)的辦法,氧化物陶瓷坯體的氣孔中含有的水蒸氣、氫、氧等氣體在燒結(jié)進(jìn)程中借溶解、分散沿著坯體晶界或經(jīng)過晶??蓮臍饪字幸莩觥5溟g的一氧化碳、二氧化碳,特別是氮,由于溶解度較低,不易從氣孔中逸出,致使制品內(nèi)含有氣孔,細(xì)密度下降。如將坯體在真空條件下燒結(jié),則所有氣體在坯體尚未燒結(jié)前就會從氣孔中逸出,使制品不含氣孔,從而進(jìn)步制品的細(xì)密度。
在高溫和必定的真空度下,使具有必定形狀的陶瓷坯體經(jīng)物理化學(xué)進(jìn)程變?yōu)榧?xì)密、堅(jiān)固、體積穩(wěn)定、具有必定性能的燒結(jié)體。物理化學(xué)進(jìn)程包括粘滯活動、分散、蒸騰、凝聚、新相構(gòu)成、溶解和沉淀、固溶體發(fā)生等。在進(jìn)程進(jìn)行中,粉末總外表能下降,宏觀上表現(xiàn)出坯體縮短,強(qiáng)度增加;微觀上表現(xiàn)為氣孔數(shù)量削減,氣孔形狀、大小改變,晶粒尺度及描摹變化,晶粒長大,晶界削減,結(jié)構(gòu)細(xì)密化。瓷坯中含有必定量的氣孔,其間水蒸氣、氫氣、氧氣能憑借溶解和分散進(jìn)程從關(guān)閉氣孔中逸出,一氧化碳、二氧化碳和氮?dú)獾扔捎谌芙舛容^低,不易從關(guān)閉氣孔中逸出。樣品置于真空條件下,施加必定的驅(qū)動力,使氣體從關(guān)閉氣孔中逸出,能進(jìn)步瓷件的細(xì)密度。爐內(nèi)壓力為負(fù)壓的條件下進(jìn)行的燒結(jié)稱為真空燒結(jié)。有間歇式真空燒結(jié),也有接連式真空燒結(jié)。接連式真空燒結(jié)由于爐子比較復(fù)雜,真空度欠好保證,沒有辦法通人氣體,燒結(jié)工藝曲線欠好調(diào)整等,應(yīng)用的很少。間歇式真空燒結(jié)有專門的真空燒結(jié)爐,裝備配套的脫蠟爐;也有脫蠟—燒結(jié)一體爐。目前干流真空燒結(jié)是脫蠟(成型劑)和真空燒結(jié)在同一爐內(nèi)一次完成的一體爐。
1、削減了有害成分,真空燒結(jié)爐削減了氣氛中有害成分(水、氧、氮)對產(chǎn)品的不良影響。例如要使電解氫氣中含水量只需真空度只要到達(dá)必定壓強(qiáng)就相當(dāng)于含水量為很難到達(dá)的露點(diǎn)。而銷量好的真空燒結(jié)爐獲得這樣的真空度相對簡單。而且對于宜用還原性或惰性氣體作維護(hù)氣氛(如活性金屬的燒結(jié)),或不簡單呈現(xiàn)脫碳、滲碳的資料均可用真空燒結(jié)。
2、改進(jìn)固相的性質(zhì),真空可改進(jìn)液相對固相的潤濕性,有利于縮短和改進(jìn)合金的組織。而且真空燒結(jié)有助于硅、鋁、鎂、鈣等雜質(zhì)或其氧化物的掃除,起到凈化資料的效果。而且真空有利于掃除吸附氣體、孔隙中的殘留氣體以及反應(yīng)氣體產(chǎn)物,對促進(jìn)燒結(jié)后期的縮短有明顯效果。如真空燒結(jié)的硬質(zhì)合金的孔隙度要明顯低于在氫氣中燒結(jié)的硬質(zhì)合金。
3、溫度要求低,真空燒結(jié)爐溫度比氣體維護(hù)燒結(jié)的溫度要低一些,如燒結(jié)硬質(zhì)合金時(shí)燒結(jié)溫度可下降很多溫度。這有利于下降能耗和避免晶粒長大。而且真空燒結(jié)時(shí)經(jīng)過嚴(yán)格控制真空度,即便爐內(nèi)壓力不低于燒結(jié)金屬組分的蒸氣壓,也可大大削減或避免燒結(jié)硬質(zhì)合金時(shí)呈現(xiàn)鉆的蒸發(fā)損失。

