Porozmawiajmy o zaletach i wadach spiekania bezciśnieniowego i spiekania metodą prasowania na gorąco.

Spiekanie jest kluczowym etapem przygotowania ceramiki B4C, a głównymi czynnikami wpływającymi na spiekanie ceramiki B4C są metoda spiekania, wielkość cząstek i aktywność surowców proszkowych, rodzaj i dawka dodatków, temperatura spiekania i czas izolacji itp. obecnie metody spiekania proszku ceramicznego z węglika boru obejmują głównie spiekanie bezciśnieniowe, spiekanie przez prasowanie na gorąco, spiekanie przez prasowanie izostatyczne na gorąco, spiekanie plazmowe wyładowcze itp. Porozmawiajmy teraz o zaletach i wadach spiekania bezciśnieniowego i spiekania z prasowaniem na gorąco.

Spiekanie bezciśnieniowe

Zagęszczanie czystego B4C poprzez spiekanie bezciśnieniowe jest bardzo trudne, a defekty porów i gęstość są kluczowymi czynnikami wpływającymi na wskaźniki wydajności ceramiki z węglika boru. Temperatura spiekania i wielkość cząstek proszku są ważnymi wskaźnikami wpływającymi na gęstość ceramiki z węglika boru. Wpływ proszku surowca na wydajność spiekania ceramiki z węglika boru jest kluczowy. Im drobniejszy proszek i im większa szybkość nagrzewania, tym bardziej sprzyja to poprawie gęstości ceramiki. Im mniejszy rozmiar cząstek proszku, tym większa powierzchnia właściwa i większa siła napędowa spiekania; Wzrost pola powierzchni cząstek i temperatury spiekania może sprzyjać spiekaniu przez zagęszczenie, powodując wyższą gęstość (56% do 71%). Szybkie nagrzewanie pomaga uzyskać dużą gęstość dobrej mikrostruktury, ponieważ zagęszczenie można podgrzać do określonej temperatury, a zagęszczenie następuje zanim mikrostruktura stanie się gruboziarnista. Badania wykazały, że głównym warunkiem zagęszczenia czystego węglika boru metodą spiekania bezciśnieniowego jest zastosowanie ultradrobnego proszku o niskiej zawartości tlenu ≤ 3 μm i zakresie temperatur 2250~2350℃.

Bezciśnieniowe spiekanie wyrobów z węglika boru charakteryzuje się prostym procesem, niskim kosztem przetwarzania i nie wymaga zbyt wielu warunków spiekania. Nadaje się do wytwarzania produktów o skomplikowanych kształtach i nadaje się do produkcji przemysłowej na dużą skalę. Jest to powszechnie stosowana technologia spiekania przy wytwarzaniu ceramiki. Jednakże, ze względu na wysoką temperaturę spiekania, ziarna są podatne na nieprawidłowy wzrost, co utrudnia kontrolę procesu spiekania i skutkuje niestabilną wydajnością produktu.

Spiekanie na gorąco

Proces przygotowania do spiekania przez prasowanie na gorąco polega na zastosowaniu ciśnienia w wyższych temperaturach i poprawie plastyczności proszku, co ma zalety takie jak doskonała mikrostruktura, wysoka gęstość produktu, niska odporność na odkształcenia i niskie ciśnienie formowania. Dlatego, aby skutecznie obniżyć temperaturę spiekania węglika boru, można zastosować proces przygotowania spiekania przez prasowanie na gorąco.

W porównaniu do czystego prasowania na gorąco, skuteczne połączenie spiekania przez prasowanie na gorąco i spiekanie w fazie ciekłej może znacznie obniżyć temperaturę spiekania i poprawić gęstość. Ogólnie rzecz biorąc, podstawowe warunki wymagane do spiekania przez prasowanie na gorąco to: atmosfera obojętna lub próżniowa, ciśnienie zwykle w zakresie 20-40 MPa, temperatura kontrolowana w zakresie 1900-2200 ℃ i utrzymywanie tej temperatury przez 0,5-2,0 godziny. Charakterystyka procesu przygotowania do spiekania na gorąco węglika boru to złożony przebieg procesu, wysokie wymagania sprzętowe, wysokie koszty przetwarzania i niska wydajność produkcji. Co więcej, nie może przygotowywać produktów o skomplikowanych kształtach, a może wytwarzać jedynie produkty o prostych kształtach.