Атмосфера гарячого пресування, що натискає на гріховне обладнання структури, функціонування та застосування

Атмосфера гаряча -, що натискає на спікання печі - це пристрій для підготовки матеріалу, який поєднує високу температуру, високий тиск та контрольовану атмосферу. Він широко використовується для гидзивного спікання високої кераміки -, метал - композити, наноматеріали та інші матеріали. Далі описано структуру обладнання, функціональні особливості та додатки.

I. Атмосфера гаряча - Структура пресування спікання печі
1. Атмосфера гаряча - Тіло, що натискає на спікання печі

Ядро - це герметична камера, яка витримує високі температури та високий тиск. Зазвичай він вистелений графітом, металом (наприклад, молібденом або нержавіючої сталі), або керамікою, а зовнішні шари - це вода - охолоджена або ізольована для забезпечення теплової ефективності та безпеки.

Конструкція камери повинна збалансувати високу - міцність температури з повітряною. Загальні конфігурації є вертикальними або горизонтальними.

2. Атмосфера гаряча - Система опалення печі, що натискає

Нагрівальні елементи: нагрівання стійкості до графіту (максимальна температура до 2500 градусів), молібден/вольфрамовий нагрівання нитки (для інертної/відновлення атмосфери) або індукційне нагрівання (для швидкого підвищення температури).

Ізоляція: багатошарові шари вуглецевого фетру, графітове фетри або керамічне волокно використовуються для мінімізації втрат тепла.

3. Атмосфера гаряча пресування системи тиску печі, що спікає

Джерело тиску: гідравлічна система (діапазон тиску 0-100 МПа) або пристрій механічного тиску застосовує однонаправлений або двонаправлений тиск до зразка за допомогою головки тиску (графіт або карбід).

Контроль тиску: Високий - Датчик точності, пов'язаний з сервоприносною системою, досягає постійного тиску або градієнтного тиску.

.

Інертний газ (AR, N₂), зменшення газу (H₂) або вакуумне середовище вводиться для запобігання окислення матеріалу або сприяння конкретним реакціям.

Оснащений вимірювачем потоку, пристроєм для очищення газу та клапаном, що регулює тиск, чистота та тиск атмосфери точно контролюються.

5. Атмосфера гаряча натискання вакуумна система спікання печі

Комбінація механічного насоса та молекулярного насоса досягає високого вакууму (від 10⁻³ до 10⁻⁵ ПА) для видалення домішок або проведення вакуумного спікання.

6. атмосфера гаряча пресування системи охолодження печі

Циркулююче водне охолодження або пристрій швидкого охолодження газу запобігає розтріскуванню матеріалу через раптове охолодження та збільшує термін експлуатації обладнання.

7. Атмосфера гаряча натискання гріхової печі Температура та контроль тиску

Термоки (такі як W - re Thermoguples) та інфрачервоні термометри монітор у режимі реального часу, а алгоритм PID точно регулює швидкість нагрівання (0,1-50 градусів /хв).

Система зворотного зв'язку тиску забезпечує стабільний процес тиску.

8. Атмосфера гаряча натискання системи захисту від безпеки печі

Автоматичні тривоги та потужність - Захист для надмірної перестрілки, надмірного тиску, витоку газу та охолодження водної недостатності.

Ii. Атмосфера гаряча пресування функції спікання печі
1. Синергетичний ефект високої температури та високого тиску

Одночасно застосовуючи високу температуру (1000-2500 градусів) та високий тиск (10-100 МПа), сприяє перестановці частинок, дифузії та пластичному потоку, що значно знижує температуру спікання та збільшення щільності (до понад 99%).

2. Керованість атмосфери

Інертні атмосфери захищають легко окислювані матеріали (такі як сплави Ti); Зменшення атмосфери видаляють оксидні домішки (наприклад, H₂, коли спікання wc - co); і вакуумні середовища підходять для високореактивних матеріалів (таких як SIC).

3. Контроль мікроструктури

Регулюючи температуру - криву тиску, аномальний ріст зерна може бути придушена, що дозволяє виробляти тонкі - зернисті або наноструктуровані матеріали.

4. Ефективна ущільнення

Порівняно з спіканням атмосферного тиску, гаряче натискання спікання може скоротити час спікання (від декількох годин до десятків годин) та зменшити споживання енергії.

5. Складна форма формування

У поєднанні з дизайном цвілі, поблизу - net - частини форми можна безпосередньо спікати, зменшуючи подальші витрати на обробку.

Iii. Застосування атмосфери гарячих пресування печей
1. Атмосфера гарячих пресувальних печей для кераміки

Структурна кераміка: нітрид кремнію (Si₃n₄) та карбід кремнію (SIC) використовуються в ріжучих інструментах та підшипниках; Керамічні субстрати ALUMINA (Al₂o₃).

2. Функціональна кераміка:

П'єзоелектрична кераміка (PZT), прозора кераміка (YAG).

3. Метал - керамічні композити

4. Цементований карбід (wc - co), метал - композити матриці (al - sic), максимальна фазова кераміка (ti₃sic₂).

5. Вуглецеві матеріали

High - Графіт щільності (біполярні пластини паливної колії), Diamond - металеві композити (ріжучі інструменти), графен - підсилені матеріали.

6. Функціональні матеріали

Термоелектричні матеріали (bi₂te₃), надпровідні матеріали (mgb₂), магнітні матеріали (nd - fe - b).

7. Наноматеріали та прикордонні дослідження

Денсифікація нанокристалічної кераміки, високих - ентропійних сплавів та металу - органічні рамки (MOFS).

Iv. Переваги та обмеження технології гарячої пресування атмосфери
Переваги: ​​висока ефективність ущільнення, відмінні властивості матеріалу та широка застосовність.

Обмеження: висока вартість обладнання (мільйони доларів), обмежений розмір вибірки (як правило,<500 mm diameter), and high mold wear. Three aspects of the field are introduced in detail.