Hãy nói về những ưu điểm và nhược điểm của quá trình thiêu kết không áp suất và thiêu kết ép nóng.

Thiêu kết là một bước quan trọng trong quá trình điều chế gốm B4C và các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình thiêu kết gốm B4C bao gồm phương pháp thiêu kết, kích thước hạt và hoạt tính của nguyên liệu bột, loại và liều lượng phụ gia, nhiệt độ thiêu kết và thời gian cách nhiệt, v.v. Hiện tại, các phương pháp thiêu kết bột gốm cacbua boron chủ yếu bao gồm thiêu kết không áp suất, thiêu kết ép nóng, thiêu kết ép đẳng tĩnh nóng, thiêu kết plasma phóng điện, v.v. Bây giờ chúng ta hãy nói về những ưu điểm và nhược điểm của thiêu kết không áp suất và thiêu kết ép nóng.

thiêu kết không áp lực

Việc cô đặc B4C nguyên chất bằng quá trình thiêu kết không áp suất là rất khó khăn, các khuyết tật và mật độ lỗ chân lông là những yếu tố chính ảnh hưởng đến các chỉ số hiệu suất của gốm boron cacbua. Nhiệt độ thiêu kết và kích thước hạt bột là những chỉ số quan trọng ảnh hưởng đến mật độ của gốm boron cacbua. Ảnh hưởng của bột nguyên liệu thô đến hiệu suất thiêu kết của gốm cacbua boron là rất quan trọng. Bột càng mịn và tốc độ gia nhiệt càng nhanh thì càng có lợi cho việc cải thiện mật độ của gốm sứ. Kích thước hạt của bột càng nhỏ thì diện tích bề mặt riêng càng lớn và động lực thiêu kết càng lớn; Sự gia tăng diện tích bề mặt hạt và nhiệt độ thiêu kết có thể thúc đẩy quá trình thiêu kết đậm đặc, dẫn đến mật độ cao hơn (56% đến 71%). Gia nhiệt nhanh giúp đạt được mật độ cao của cấu trúc vi mô tốt, vì quá trình nén có thể được làm nóng đến nhiệt độ nhất định và quá trình nén chặt xảy ra trước khi cấu trúc vi mô trở nên thô hơn. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng điều kiện chính để cô đặc cacbua boron nguyên chất bằng quá trình thiêu kết không áp suất là sử dụng bột siêu mịn có hàm lượng oxy thấp ≤ 3 μ m và phạm vi nhiệt độ 2250 ~ 2350 oC.

Quá trình thiêu kết không áp suất của các sản phẩm cacbua boron có quy trình đơn giản, chi phí xử lý thấp và không yêu cầu quá nhiều điều kiện thiêu kết. Nó phù hợp để sản xuất các sản phẩm có hình dạng phức tạp và phù hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Đây là một công nghệ thiêu kết thường được sử dụng để chuẩn bị gốm sứ. Tuy nhiên, do nhiệt độ thiêu kết cao nên các hạt dễ phát triển bất thường, gây khó khăn cho việc kiểm soát quá trình thiêu kết và dẫn đến hiệu suất sản phẩm không ổn định.

Thiêu kết ép nóng

Quá trình chuẩn bị thiêu kết ép nóng là tạo áp suất ở nhiệt độ cao hơn và cải thiện độ dẻo của bột, có các ưu điểm như cấu trúc vi mô tuyệt vời, mật độ sản phẩm cao, khả năng chống biến dạng thấp và áp suất tạo hình thấp. Do đó, để giảm nhiệt độ thiêu kết của boron cacbua một cách hiệu quả, có thể áp dụng quy trình chuẩn bị thiêu kết ép nóng.

So với ép nóng nguyên chất, sự kết hợp hiệu quả giữa thiêu kết ép nóng và thiêu kết pha lỏng có thể làm giảm đáng kể nhiệt độ thiêu kết và cải thiện mật độ. Nói chung, các điều kiện cơ bản cần thiết cho quá trình thiêu kết ép nóng là: không khí trơ hoặc chân không, áp suất thường trong khoảng 20-40MPa, nhiệt độ được kiểm soát trong khoảng 1900-2200oC và duy trì ở nhiệt độ này trong 0,5-2,0 giờ. Đặc điểm của quy trình chuẩn bị thiêu kết ép nóng boron cacbua là quy trình phức tạp, yêu cầu thiết bị cao, chi phí xử lý cao và hiệu quả sản xuất thấp. Hơn nữa, nó không thể tạo ra những sản phẩm có hình dạng phức tạp và chỉ có thể tạo ra những sản phẩm có hình dạng đơn giản.