烧结是什么意思？工艺及其应用指南

烧结是一种制造过程，涉及通过施加热量和压力而不达到材料的熔点来压实和形成固体材料。这一过程在冶金、陶瓷和粉末冶金等行业中至关重要，它将粉末材料转化为致密、坚固的部件。烧结过程通常分三个阶段进行：粉末混合物成型、去除粘合剂以及在高温下熔化颗粒。先进的烧结技术，如真空烧结或热压烧结，通过防止氧化和污染进一步提高最终产品的质量和性能。该工艺广泛应用于从钢铁生产到先进陶瓷制造的各个领域。

要点解释：

烧结的定义和目的:
- 烧结是一种利用热量和压力将粉末材料压实成固体块而不熔化材料的过程。这减少了孔隙率并增加了材料的强度和密度。
- 它广泛应用于冶金、陶瓷、粉末冶金等行业，制造具有精确形状和性能的零部件。
烧结过程的阶段:
- 第 1 阶段：混合粉末成型:
  - 将初级粉末混合物与粘合剂（例如水、蜡或聚合物）混合并形成所需的形状。
  - 在初始阶段，粘合剂将粉末颗粒固定在一起。
- 第 2 阶段：去除粘合剂:
  - 成型的“生坯”被加热，导致粘合剂蒸发或烧掉。
  - 此步骤为粒子融合准备材料。
- 第三阶段：粒子融合:
  - 温度升高到初级颗粒表面开始熔化并熔合在一起的程度。
  - 在某些情况下，中间粘合剂（例如青铜）会熔化并粘合颗粒，而不会改变主要材料。
烧结炉的类型:
- 真空烧结炉:
  - 该炉创造真空环境，防止氧化和污染，提高烧结产品的质量。
  - 该过程包括在受控条件下填充材料、排空空气、加热和冷却。了解更多关于烧结炉。
- 热压烧结炉:
  - 在真空环境下结合高温和高压，将陶瓷粉末熔合成固体材料。
  - 该炉包括炉体、加热器、压力系统和真空系统，用于精确控制。
烧结的应用:
- 钢铁生产:
  - 烧结用于从铁矿石粉和焦炭中生产铁块，然后在高炉中加工以生产钢。
- 陶瓷及先进材料:
  - 烧结对于制造高性能陶瓷和复杂形状的部件至关重要。
水在烧结中的作用:
- 水以液态冷却处理后的烧结工件。
- 作为蒸气，它与蒸发的压剂和油结合形成无害的副产品，如CO或CO2，防止有害碳氢化合物的释放。
收尾阶段:
- 烧结后，零件可能会经过额外的处理，例如校准，以满足精确的规格。
- 校准涉及使用校准模具调整工件，以确保其满足所需的公差和质量标准。
烧结的优点:
- 生产高强度、高密度和高精度的部件。
- 与传统熔化工艺相比，减少材料浪费和能源消耗。
- 能够创建复杂的形状和先进的材料。

通过了解这些关键点，设备和耗材购买者可以就烧结工艺以及其特定应用所需的适当熔炉或材料做出明智的决定。

汇总表：

关键方面	细节
定义	利用热量和压力压实粉末材料的过程。
目的	减少孔隙率、增加强度并创造精确的形状。
阶段	1. 混合粉末成型 2. 去除粘结剂 3. 粒子融合
烧结炉的类型	- 真空烧结炉 - 热压烧结炉
应用领域	钢铁生产、陶瓷和先进材料。
优点	高强度、减少浪费并能够创建复杂的形状。