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超高温度陶瓷的热压烧结-广东夏阳精细陶瓷科技有限公司
来源:XYC | 作者:XYC | 发布时间: 2022-11-26 | 827 次浏览 | 分享到:
总体来说,原料粉末的细度、添加剂种类、烧结温度和热压压力都会影响烧结致密化程度。

热压烧结是ZrB2(HfB2)基超高温陶瓷最常用的烧结方法。原材料-般采用微来级的ZrB2粉末,主要添加剂有a-SiC粉末或其他助烧剂.粉末混合后压块或直接装人石墨模具,由于石墨榄具与ZrB2(HfB2)粉束在高温下发生反应,因此须采用些方法 来阻隔石墨模具与粉末之间的反应。这些方法包括:①在模凤里徐瓶BN②模具与粉末之间放人热解石量纸或钨海片:③热觶石墨纸与BN徐层结合,热压烧结过程中加压方式也有几种:①分段加压法,即在低温时压力小,高温时才加到设定的压力②高温加压法,即在低温时不加压,通过开高温度来规高材料的烧结活性.到高温阶段才施加压力,以促进致密化:③恒压法,即热压的整个过程中都施加恒定的压力。

总体来说,原料粉末的细度、添加剂种类、烧结温度和热压压力都会影响烧结致密化程度。热压烧结过程中的升温曲线及ZrB2-10% (vol)SiC(简写为ZS)和ZrB2试样的相对密度与时间,于1900°C、40~50 MPa压力下热压烧结20min,可达到完全致密。大约50 min后温度升高到1900°C,此时ZS试样的相对密度已达到90%,而纯ZrB:的相对密度约为80%:于1900°C个下保温20 min后,ZS试样的相对密度几乎达到100%,而未加SiC助烧剂的纯ZtBg试样的相对密度仅为90%,说明在ZrB2中添加超细a-SiC大大促进了致密化烧结。制备的ZrB2-10% (vol)SiC复合陶瓷具有优异的力学性能,杨氏模量为(507±4)GPa,断裂韧性为(4.8±0.2)MPa. m/,室温下四点弯曲强度达到(835±35)MPa, 1500°C高温下空气中的弯曲强度为(300±35)MPa.早期关于ZrB2和HfB2商业粉末的热压烧结.热压条件与密度在无添加剂时,ZrB2和HfB2的热压烧结温度通常在2000°C甚至更高,压力为20~ 30 MPa.研究表明,对于纯的初始粒径为5~10μm的ZrBx和HfBx,热压烧结完全致密化温度需在2000°C以上。例如,初始粒径为10um的HfB2于2160°CX3 h,27.3 MPa热压条件下烧结后的相对密度<95%。粉末初始粒径减小可降低热压温度.美国Rolla大学采用初始粒径为2 umZrB2粉末,由于引人1. 9% (vol) WC,可在1900°CX45 min,32 MPa下达到完全致密化。相对于ZrB2 ,HfB,的致密化更困难一些。 翁凌等人(2007)对HfB2-20%(vol)SiC在真空气氛(10-4Pa),大约2200°C、30 MPa压力下热压烧结,发现致密化非常缓慢,需要大约45min保温时间才能达到95%的相对密度,此后延长保温时间,密度几乎不再增加。材料在室温下的三点抗弯强度为(350+20)MPa,断裂韧性为(4.0±0.3)MPa. m/,显微硬度(Hv)为(17.5±0.1)GPa。

广东夏阳精细陶瓷制造生产 : 氧化锆、氧化镁锆、增韧氧化锆、氧化铝、氮化硅、碳化硅和彩色陶瓷!如需了解更多工艺可直接联系陈工:18588110628


       
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