무압력소결과 열간압착소결의 장점과 단점에 대해 이야기해보겠습니다.

소결은 B4C 세라믹 제조에 있어서 중요한 단계이며, B4C 세라믹의 소결에 영향을 미치는 주요 요인에는 소결 방법, 분말 원료의 입자 크기 및 활성, 첨가제의 종류 및 사용량, 소결 온도 및 절연 시간 등이 포함됩니다. 현재 탄화 붕소 세라믹 분말의 소결 방법에는 주로 무압 소결, 열간 압착 소결, 열간 등압 압착 소결, 방전 플라즈마 소결 등이 있습니다. 이제 무압 소결 및 열간 압착 소결의 장점과 단점에 대해 이야기하겠습니다.

무압력 소결

무압력 소결에 의한 순수한 B4C의 치밀화는 매우 어려우며 기공 결함과 밀도는 탄화붕소 세라믹의 성능 지표에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 소결 온도와 분말 입자 크기는 탄화붕소 세라믹의 밀도에 영향을 미치는 중요한 지표입니다. 탄화붕소 세라믹의 소결 성능에 대한 원료 분말의 영향은 매우 중요합니다. 분말이 미세할수록 가열 속도가 빠를수록 세라믹의 밀도를 높이는 데 도움이 됩니다. 분말의 입자 크기가 작을수록 비표면적이 커지고 소결 추진력이 커집니다. 입자 표면적과 소결 온도의 증가는 치밀화 소결을 촉진하여 더 높은 밀도(56% ~ 71%)를 얻을 수 있습니다. 급속 가열은 압축을 특정 온도까지 가열할 수 있고 미세 구조가 거칠어지기 전에 치밀화가 일어나기 때문에 좋은 미세 구조의 높은 밀도를 달성하는 데 도움이 됩니다. 연구에 따르면 무압력 소결에 의한 순수 탄화붕소의 치밀화를 위한 주요 조건은 산소 함량이 3μm 이하이고 온도 범위가 2250~2350℃인 초미세 분말을 사용하는 것으로 나타났습니다.

붕소 카바이드 제품의 무압 소결은 공정이 간단하고 가공 비용이 낮으며 소결 조건이 너무 많이 필요하지 않습니다. 복잡한 형상의 제품 생산에 적합하며 대규모 산업 생산에 적합합니다. 세라믹 제조에 일반적으로 사용되는 소결 기술입니다. 그러나 소결 온도가 높기 때문에 결정립이 비정상적으로 성장하기 쉬워 소결 공정의 제어가 어려워 제품 성능이 불안정해지는 문제가 있다.

핫프레스 소결

열간압착 소결 준비 공정은 높은 온도에서 압력을 가해 분말의 가소성을 향상시키는 것으로, 미세구조가 우수하고 제품 밀도가 높으며 변형 저항이 낮고 성형 압력이 낮은 등의 장점이 있습니다. 따라서 탄화붕소의 소결 온도를 효과적으로 낮추기 위해 열간 압착 소결의 제조 공정을 채택할 수 있다.

순수 열간 프레싱에 비해 열간 프레싱 소결과 액상 소결의 효과적인 조합은 소결 온도를 크게 낮추고 밀도를 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 열간 압착 소결에 필요한 기본 조건은 불활성 또는 진공 분위기, 일반적으로 20-40MPa 사이의 압력, 1900-2200 ℃ 사이에서 제어되는 온도, 0.5-2.0 시간 동안 이 온도에서 유지됩니다. 탄화붕소 열간 프레스 소결 준비 공정의 특징은 복잡한 공정 흐름, 높은 장비 요구 사항, 높은 가공 비용 및 낮은 생산 효율성입니다. 더욱이 복잡한 형태의 제품은 준비할 수 없고 단순한 형태의 제품만 생산할 수 있다.