气压烧结（GPS）是一种专门的烧结工艺，主要用于生产超高温陶瓷（UHTC）等先进陶瓷材料。该工艺包括在惰性气氛（通常是氩气或氮气）下进行一系列受控的热处理，并施加不同的压力，以实现材料的致密化和消除孔隙。
工艺概述：
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低压有机灼烧： 该工艺首先在低压下进行有机烧除阶段。这一步骤对于去除材料中的任何挥发性成分或粘合剂至关重要，可为随后的烧结阶段做好准备。
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常压烧结： 烧结后，材料在常压下烧结。这一阶段的目的是使材料中只保留封闭的孔隙，从而增强其结构完整性和机械性能。
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增压致密化： 初始烧结后，压力会升高。这种升高的压力会进一步使材料致密化，并加速消除任何残留的孔隙，从而使最终产品更均匀、更坚固。
优势和应用：
- 无形状限制： 与热压不同，GPS 不会对制造的零件施加形状限制，因此可用于生产复杂几何形状的零件。
- 昂贵工艺的替代品： 全球定位系统被认为是热等静压（HIP）等昂贵工艺的有利替代品，它以潜在的较低成本提供类似的优势。
- 主要应用： GPS 炉主要用于碳化硅 (SiC) 和氮化硅 (Si3N4) 等材料的真空和压力烧结，这些材料在先进陶瓷应用中至关重要。
窑炉的技术细节：
- 集成工艺： GPS 炉将热等静压、脱模剂应用、气氛处理和真空烧结等多种工艺集成到一个设备中。
- 在烧结温度下加压： 在烧结温度下进行加压，使粘结剂相和颗粒流入任何间隙，从而最大限度地消除残留孔隙和缺陷。这大大提高了烧结材料的强度和使用寿命。
总之，气压烧结是一项复杂的技术，它结合了精确的热量和压力控制，可生产出高质量、高密度和高强度的陶瓷材料，尤其适用于对材料性能要求极高的先进应用领域。
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