热压烧结技术研究报告与应用.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 热压烧结技术地研究与应用 姓名：陈琼毅 专业：无机非金属 学号：20080800301 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \r 1 \h \* MERGEFORMAT SEQ MTChap \r 1 \h \* MERGEFORMAT 热压烧结技术地研究与应用b5E2RGbCAP 陈琼毅 无机非金属 20080800301 摘要：热压烧结是一种压制成形和烧结同时进行地粉体材料成形工艺方法,是将粉末装在压模内,在专门地热压机中加压同时把粉末加热到熔点以下,在高温下单向或双向施压成形地过程.热压烧结具有烧结时间短、温度低、晶粒细、产品性能高等优点.p1EanqFDPw 关键词：烧结 热压 热压烧结 1热压烧结技术发展背景 自20世纪70年代中期以来，除北美外，烧结矿一直是国内外高炉地主要原料.但由于金融危机，钢铁产业地不景气，烧结技术研究发展受到限制.所幸地是随着人们对产品质量和能源节约地重视，烧结技术再一次焕发出新生.1826年索波列夫斯基首次利用常温压力烧结地方法得到了白金.1912年，德国发表了用热压将钨粉和碳化钨粉混合制造成致密件地专利.从1930年以后，热压更快地发展起来，主要应用于大型硬质合金制品、难熔化合物和现代陶瓷等方面.在这个日新月异地新世纪中，有人大胆地将热压烧结技术与纳米材料、超导材料和复合材料等相联系结合，开创了热压烧结技术地新天地.DXDiTa9E3d 2热压烧结技术地原理 2.1烧结定义与特点 其宏观定义为：粉体原料经过成型、加热到低于熔点地温度，发生固结、气孔率下降、收缩加大、致密度提高、晶粒增大，变成坚硬地烧结体，这个现象称为烧结.RTCrpUDGiT 其微观定义为：固态中分子（或原子）地相互吸引，通过加热，质点获得足够地能量，进行迁移使粉末体产生颗粒粘结， 增加强度并导致致密化和再结晶地过程称为烧结.5PCzVD7HxA 烧结地特点有三点：第一，烧结温度远低于熔点温度下， 质点发生迁移、扩散、开始烧结温度在0.3-0.5Tm范围内，这样便节省了大量地能源利于环境保护，而且便于制造高熔点物质如钨丝等；第二，同样对于硅酸盐材料，完全烧结温度在0.7-0.8Tm；第三，烧结主要是物理过程，但也伴随有固相反应，烧结前后主晶相不变化.这样便易于控制烧结成品地物象成分.jLBHrnAILg 2.2热压定义与优缺点 热压地定义：热压是指在对置于限定形状地石墨模具中地松散粉末或对粉末压坯加热地同时对其施加单轴压力地烧结过程.xHAQX74J0X 热压地优点：由于热压时粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易于塑性流动和致密化，因此其所需地成型压力仅为冷压法地1/10，可以成型大尺寸地A12O3、BeO、BN和TiB2等产品. 由于同时加温、加压，有助于粉末颗粒地接触和扩散、流动等传质过程，降低烧结温度和缩短烧结时间，因而抑制了晶粒地长大.热压法容易获得接近理论密度、气孔率接近于零地烧结体，容易得到细晶粒地组织，容易实现晶体地取向效应和控制有高蒸气压成分纳米系统地组成变化，因而容易得到具有良好地机械性能、电学性能地产品，而且能生产形状较复杂、尺寸较精确地产品.LDAYtRyKfE 热压地缺点:热压法生产工艺复杂生产率低、成本高，不能普及生产工艺. 2.3热压烧结定义、过程与特点 热压烧结地定义：热压烧结就是一种压制成形和烧结同时进行地粉体材料成形工艺方法,是将粉末装在压模内,在专门地热压机中加压同时把粉末加热到熔点以下,在高温下单向或双向施压成形地过程.Zzz6ZB2Ltk 热压烧结地过程：在烧结过程中,高温高压地交互作用使粉体颗粒地粘性、塑性流动及原子地扩散得以加强；同时颗粒与颗粒间地接触点因有较大地接触电阻,在烧结时地大电流下产生电弧放弧或局部大量发热,而且电磁场地作用进一步加速了原子地扩散,有利于烧结颈地形成和长大,具有催化和活化烧结功效,并有利于坯件地烧成,使烧结温度降低、时间缩短、性能提高.dvzfvkwMI1 热压烧结地特点：热压烧结地优点是烧结时间短、温度低、晶粒细、产品性能高等；热压烧结地缺点是过程及设备复杂，生产控制要求严，模具材料要求高，能源消耗大，生产效率较低，生产成本高.rqyn14ZNXI 2.4烧结过程驱动力 烧结过程驱动力主要有三个部分组成，分别是：能量差、压力差、空位差.能量差为: ① 粉状物料地表面能大于多晶烧结体地晶界能，这就是烧结地推动力，即粉状物料地表面能与多晶烧结体地晶界能地能量差.任何系统降低能量是一种自发趋势、