常压烧结是一种在惰性环境中，在正常大气压力（1.01×10⁵ Pa）条件下，在高温（2000-2150°C）下烧结碳化硅等材料而不施加外部压力的方法。该技术由通用电气公司的 S. Prochazka 等人于 1974 年开发，可分为固相烧结和液相烧结。固相烧结可获得具有出色高温机械性能的高密度材料，而液相烧结则通过引入液相来加速烧结并改变断裂模式，从而降低烧结温度并提高材料性能。这种方法成本效益高，产品形状和尺寸多样，生产的材料具有均匀的微观结构，是密封件、轴承和半导体夹具等精密结构部件的理想选择。
要点说明：
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定义与发展:
- 常压烧结是一种在高温（2000-2150°C）、常压（1.01×10⁵Pa）、惰性气氛下烧结碳化硅等材料的工艺。
- 它于 1974 年由通用电气公司的 S. Prochazka 等人开发，标志着烧结技术的重大进步。
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常压烧结的类型:
- 固相烧结:可获得具有优异高温机械性能的高密度材料。这种方法依靠原子扩散来粘合颗粒，不存在液相。
- 液相烧结:引入液相，降低烧结温度，加速烧结过程，改变材料的断裂模式，从而提高整体性能。
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工艺条件:
- 在正常大气压力（1.01×10⁵ Pa）下进行，无需外部压力。
- 需要惰性气氛，以防止烧结过程中的氧化或污染。
- 工作温度高（2000-2150°C），通常低于烧结材料的熔点。
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优点:
- 成本效益:与压力辅助烧结法相比，生产成本更低。
- 多功能性:对产品的形状和尺寸没有限制，适用范围广。
- 高密度:生产出高密度、微结构均匀的材料。
- 材料性能:具有优异的机械性能和热性能，是精密结构部件的理想材料。
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应用领域:
- 精密结构部件，如机械泵中的密封件、滑动轴承、防弹装甲、光学镜和半导体晶片夹具。
- 适用于需要高性能材料且质量稳定可靠的行业。
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与其他烧结方法的比较:
- 与压力辅助烧结法（如热等静压或火花等离子烧结）不同，常压烧结不需要外部压力，从而简化了工艺并降低了设备成本。
- 与传统烧结相比，常压烧结能更好地控制微观结构和材料特性，尤其是在液相烧结中。
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材料特性:
- 固相烧结可获得密度高、高温机械性能优异的材料，使其适用于要求苛刻的应用领域。
- 液相烧结通过引入液相提高烧结速度并改变断裂行为，从而提高材料的整体性能。
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工业相关性:
- 常压烧结广泛应用于航空航天、汽车和电子等需要高性能陶瓷和复合材料的行业。
- 常压烧结能够生产出具有均匀微观结构和优异机械性能的材料，因此成为制造精密部件的首选方法。
通过了解这些要点，设备和耗材的购买者可以就常压烧结是否适合其特定需求做出明智的决定，从而确保在其应用中实现最佳性能和成本效益。
汇总表：
| 方面 | 细节 |
|---|---|
| 定义 | 在 2000-2150°C 的正常大气压力下，在惰性环境中烧结。 |
| 类型 | 固相（密度高）和液相（温度低、性能强）。 |
| 工艺条件 | 1.01×10⁵ Pa，惰性气氛，2000-2150°C。 |
| 优点 | 成本效益高、形状多样、密度高、性能卓越。 |
| 应用领域 | 密封件、轴承、防弹装甲、光学镜、半导体夹具。 |
| 工业相关性 | 航空航天、汽车、电子和精密部件。 |
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