烧结是一种通过加热和加压(通常低于材料的熔点)将粉末状材料转化为致密固态体的工艺。
这一过程涉及原子在颗粒边界的扩散,导致粘合和致密化,从而形成具有更好机械性能的固体结构。
烧结过程是如何进行的?5 个关键阶段说明
1.绿色部件的形成
烧结过程开始时,先将初级部件粉末和粘接剂混合,然后将其形成所需的形状。
粘接剂通常是蜡或聚合物,通过将粉末颗粒粘在一起来保持零件的形状。
这种最初的形状被称为 "生零件",强度低,集成度差。
2.去除粘合剂
绿色部件成型后,要经过一个烧制过程,在此过程中粘接剂会蒸发或烧掉。
这一步骤至关重要,因为它为下一阶段的烧结做好了准备,而不会受到粘结剂的干扰。
3.融合和致密化
去除粘合剂后,温度要充分升高。
这种加热会导致两种结果:一种是主要颗粒加热到刚刚开始熔化的程度,导致其表面熔化;另一种是中间粘合剂(如青铜)熔化并粘合在颗粒之间,使主要成分粉末保持不变。
这一阶段非常关键,因为它涉及到实际烧结,在这一阶段,颗粒熔化在一起,颗粒之间的孔隙被清除,从而使最终产品更致密、更坚固。
4.重要性和应用
烧结在各种应用中都至关重要,特别是在生产高硬度、高韧性和高精度的部件方面。
它广泛应用于金属、陶瓷甚至塑料的制造,为制造复杂的网状零件提供了一种具有成本效益和可重复性的方法。
该工艺可提高材料的机械性能、高温性能、导电性、半透明性和导热性。
5.结论
烧结是材料科学和制造业中一种多功能的基本工艺,可利用粉末材料制造出坚固、致密和复杂的零件。
通过精心控制温度和压力,烧结可适应各种材料和应用,使其成为现代工业流程中的一项基石技术。
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