金属、陶瓷和难熔金属间化合物的替代压制和烧结技术包括无压烧结、热等静压烧结、热压烧结、气压烧结和几种特殊方法。每种技术都具有独特的优势,可根据材料特性、预期效果和具体应用进行选择。
无压烧结 无压烧结是指在不施加压力的情况下进行烧结,这有助于避免最终产品的密度变化。这种技术适用于通过冷等静压、注塑或滑模铸造等方法制成的陶瓷粉末密实物。无压烧结的加热技术包括恒速加热(CRH)、速率控制烧结(RCS)和两步烧结(TSS),每种技术都会对陶瓷的微观结构和晶粒大小产生不同的影响。
传统烧结法 是最简单的方法,包括在没有外部压力的情况下将制备好的粉末紧凑体加热到正确的温度。这种技术需要可控气氛,以确保安全和最佳效果,可使用箱式炉或管式炉。
高温烧结 与传统烧结类似,但在高温下进行。这种方法可减少表面氧化,增强金属与金属之间的结合,提高机械性能,减少孔隙率,并强化金属。不过,在高温下烧结的零件往往会出现比预期更大的收缩。
热等静压烧结(HIP),热压烧结和气压烧结 是压力烧结的一种形式,在烧结过程中施加压力,提高材料的致密性和机械性能。HIP 使用高温和等静压来实现均匀压实,而热压则使用单轴压力,气压烧结则使用气体压力来防止挥发性成分气化。
专业烧结方法 包括微波烧结利用微波能加热和烧结材料,以及压力辅助烧结结合压力和热量来提高致密性。选择性激光烧结(SLS) 和电子束烧结(EBS) 是一种增材制造技术,利用能量束逐层烧结粉末材料,从而制造出复杂的三维物体。
火花等离子烧结(SPS) 利用压力和电场提高陶瓷和金属粉末的密度,从而降低烧结温度,缩短加工时间。火花等离子烧结技术虽然名为烧结,但并不涉及等离子体,因此也有其他名称,如电场辅助烧结技术(FAST)、电场辅助烧结技术(EFAS)和直流烧结技术(DCS)。
电烧结锻造 是一种用于生产金刚石金属基复合材料的电流辅助烧结技术。这种方法源自电容器放电烧结,其特点是烧结时间短,目前正在研究是否可用于各种金属。
每种技术都针对特定的材料特性和应用,在致密化、机械特性和加工时间方面具有不同的优势。
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