Mari kita bahas kelebihan dan kekurangan sintering tanpa tekanan dan sintering pengepresan panas.

Sintering merupakan langkah penting dalam persiapan keramik B4C, dan faktor utama yang mempengaruhi sintering keramik B4C meliputi metode sintering, ukuran partikel dan aktivitas bahan baku bubuk, jenis dan dosis aditif, suhu sintering dan waktu insulasi, dll. Saat ini, metode sintering untuk bubuk keramik boron karbida terutama mencakup sintering tanpa tekanan, sintering pengepresan panas, sintering pengepresan isostatik panas, sintering plasma pelepasan, dll. Sekarang mari kita bicara tentang kelebihan dan kekurangan sintering tanpa tekanan dan sintering pengepresan panas.

Sintering tanpa tekanan

Pemadatan B4C murni dengan sintering tanpa tekanan sangat sulit, dan cacat serta kepadatan pori merupakan faktor utama yang mempengaruhi indikator kinerja keramik boron karbida. Suhu sintering dan ukuran partikel bubuk merupakan indikator penting yang mempengaruhi kepadatan keramik boron karbida. Pengaruh bubuk bahan mentah terhadap kinerja sintering keramik boron karbida sangatlah penting. Semakin halus bubuknya dan semakin cepat laju pemanasannya, semakin kondusif untuk meningkatkan kepadatan keramik. Semakin kecil ukuran partikel bubuk, semakin besar luas permukaan spesifiknya, dan semakin besar gaya penggerak sintering; Peningkatan luas permukaan partikel dan suhu sintering dapat mendorong sintering densifikasi, sehingga menghasilkan kepadatan yang lebih tinggi (56% hingga 71%). Pemanasan cepat membantu mencapai kepadatan tinggi dari struktur mikro yang baik, karena pemadatan dapat dipanaskan hingga suhu tertentu dan pemadatan terjadi sebelum struktur mikro menjadi kasar. Penelitian telah menunjukkan bahwa kondisi utama untuk pemadatan boron karbida murni melalui sintering tanpa tekanan adalah penggunaan bubuk ultra-halus dengan kandungan oksigen rendah ≤ 3 μm dan kisaran suhu 2250~2350 ℃.

Sintering produk boron karbida tanpa tekanan memiliki proses yang sederhana, biaya pemrosesan yang rendah, dan tidak memerlukan terlalu banyak kondisi sintering. Sangat cocok untuk menghasilkan produk dengan bentuk yang rumit dan cocok untuk produksi industri skala besar. Ini adalah teknologi sintering yang umum digunakan untuk menyiapkan keramik. Namun karena suhu sintering yang tinggi, butiran rentan mengalami pertumbuhan tidak normal sehingga sulit mengontrol proses sintering dan mengakibatkan kinerja produk tidak stabil.

Sintering tekan panas

Proses persiapan sintering pengepresan panas adalah dengan memberikan tekanan pada suhu yang lebih tinggi dan meningkatkan plastisitas bubuk, yang memiliki keunggulan seperti struktur mikro yang sangat baik, kepadatan produk yang tinggi, ketahanan deformasi yang rendah, dan tekanan pembentukan yang rendah. Oleh karena itu, untuk secara efektif mengurangi suhu sintering boron karbida, proses persiapan sintering pengepresan panas dapat dilakukan.

Dibandingkan dengan pengepresan panas murni, kombinasi efektif sintering pengepresan panas dan sintering fase cair dapat sangat mengurangi suhu sintering dan meningkatkan kepadatan. Secara umum, kondisi dasar yang diperlukan untuk sintering pengepresan panas adalah: atmosfer inert atau vakum, tekanan biasanya antara 20-40MPa, suhu dikontrol antara 1900-2200 ℃, dan dipertahankan pada suhu ini selama 0,5-2,0 jam. Karakteristik proses persiapan sintering hot press boron karbida adalah aliran proses yang kompleks, kebutuhan peralatan yang tinggi, biaya pemrosesan yang tinggi, dan efisiensi produksi yang rendah. Apalagi tidak bisa mengolah produk dengan bentuk yang rumit, dan hanya bisa menghasilkan produk dengan bentuk yang sederhana.