アルミナセラミックスの焼結10工程紹介（5-10）
アルミナセラミックスの焼結10工程紹介（5-10）
5. マイクロ波加熱法焼結
マイクロ波加熱焼結では、誘電効果によりセラミックの内部とセラミックの外部の両方が焼結されるため、マイクロ波とセラミックの相互作用を利用します。マイクロ波焼結法は他の焼結法とは異なります。熱風は内側から外側に流れ、セラミック本体内のガスが外側に拡散するのを助けます。同時に、マイクロ波は結晶粒子をより活性化し、移動しやすくして緻密化を促進します。
他の焼結方法と比較して、マイクロ波焼結は、均一な温度環境、低い熱応力、および汚染のない状態で、迅速に加熱して焼結することができます。マイクロ波焼結の焼結温度は、従来の焼結に比べて100℃～150℃低くなり、焼結時間は従来の焼結に比べて1桁近く短くなります。同じ条件下では、マイクロ波焼結の密度は従来の焼結の密度よりも明らかに高くなります。マイクロ波焼結は複雑な形状の製品を焼結することができ、焼結されたセラミックは結晶粒子が小さく、均一性が高く、破壊靱性が良好です。
6. マイクロ波プラズマ焼結
マイクロ波プラズマ焼結は、従来の焼結と比較して、同一条件下で焼結温度を200℃下げることができ、焼結速度が速く、粒径が小さく、機械的強度が高い。マイクロ波プラズマ焼結が緻密化を促進する理由の 1 つは、急速な温度上昇であり、これにより表面拡散による結晶粒子の成長が減少する可能性があります。体積拡散や粒界拡散に強い推進力と短い距離を与えます。これにより、アルミナセラミックスの焼結温度が低下し、結晶粒が微細化される。
7. 放電プラズマ焼結
放電プラズマ焼結は、近年開発された新しい焼結法です。パルスエネルギーとパルス圧力によって生成される瞬間的な高温場を使用して、セラミック内の結晶粒の自発的加熱を達成し、結晶粒を活性化します。この方法は、急速昇温、急速降温、保温時間が短いため、結晶粒の成長が抑制され、セラミックスの作製期間が短縮され、エネルギーが節約できるという利点がある。放電プラズマ焼結は、実は新しいホットプレス焼結法です。得られたセラミックサンプルは、均一な粒子、高密度、および良好な機械的特性を備えています。,価値があり、有望な焼結法です。
放電プラズマ焼結による高純度アルミナセラミックスの製造プロセスでは、加熱速度がさまざまな段階でのサンプルの焼結密度に大きな影響を与えます。焼結の初期段階では、加熱速度が速いほど焼結体の密度を高めることができます。一方、焼結後期では昇温速度が速くなると焼結体の密度が低下します。
8.二段焼結法
2 段階焼結法では、サンプルを特定の温度 (T1) に加熱してセラミック半製品の亜臨界細孔を除去し、その後、より低い温度 (T2) に下げて緻密化を達成します。２段階焼結法の低温焼結段階では、粒界移動の活性化エネルギーが粒界拡散の活性化エネルギーよりも高いため、この段階は主に粒界拡散が支配的である。したがって、2 段階の焼結プロセスの第 2 段階では、セラミック半製品は継続的に緻密になりますが、粒子はあまり早く成長しません。二段階焼結法の低温焼結段階では、セラミック半製品が完全に圧縮されることが前提となり、セラミック半製品の収縮中にセラミック半製品中の気孔が徐々に小さくなる。閉じた毛穴。
9.マイクロ波二段焼結法
2 段階の焼結は従来の焼結炉で実行でき、設備コストが低く、高い応用価値があります。ただし、2 段階焼結は、第 2 温度点で長時間保温する必要があるため、比較的遅い焼結プロセスです。マイクロ波加熱には通常、全体加熱と急速加熱という利点があります。マイクロ波加熱と二段階加熱を組み合わせた研究はほとんどありません。しかし、マイクロ波加熱は焼結温度を下げ、焼結時間を短縮することができるため、粒子をさらに微細化し、二段階法の製造サイクルを効果的に短縮するのに役立ちます。
10.高真空焼結
高真空焼結は、高真空条件下でセラミック半製品を焼結するための焼結技術です。真空焼結は、加熱速度の低下、異常粒成長の抑制、不規則な気孔率の低減などの利点により、気孔率が低く、サイズの小さいセラミックスの製造において多くの学者の注目を集めています。
高真空焼結は、高純度アルミナセラミックスの一部の特性を強化するだけでなく、焼結体の粒界や細孔の不純物を低減します。真空焼結により高純度のアルミナセラミックスを製造する過程で、アルミナ結晶格子内の酸素イオンが失われやすく、酸素イオン欠損が多数形成されます。アルミニウムイオン濃度が相対的に増加するため、アルミニウムイオンの拡散プロセスが促進され、焼結が促進されます。
