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陶瓷结构件热等静压工艺

内容导读:陶瓷结构件的成型工艺会根据陶瓷结构件的要求的不同而采用不同的陶瓷结构件成型工艺,今天科众工业陶瓷厂给大家介绍一种叫热等静压工艺,陶瓷结构件热等静压工艺(hot isostatic pressing,
陶瓷结构件的成型工艺会根据陶瓷结构件的要求的不同而采用不同的陶瓷结构件成型工艺,今天科众工业陶瓷厂给大家介绍一种叫热等静压工艺,陶瓷结构件热等静压工艺(hot isostatic pressing,简写为HIP)是将粉末压坯或装入包套的粉料装入高压容器中,使粉料经受高温和均衡压力的作用,被烧结成致密件。陶瓷结构件热等静压工艺是1955年由美国Battelle Columbus实验室首先研制成功的。陶瓷结构件热等静压工艺基本原理是:以气体作为压力介质,通常所用的气体为氦气、氩气等惰性气体,使材料(粉料、坯体或烧结体)在加热过程中经受各向均衡的压力,借助高温和高压的共同作用促进材料的致密化。HIP工艺最早应用于硬质合金的制备中,主要对铸件进行处理。经历了近50年的发展,陶瓷结构件热等静压工艺在工业化生产上的应用范围得到了不断地拓展。在过去10多年里,通过改进热等静压设备,使生产成本大幅度降低,拓宽了热等静压技术在工业化生产方面的应用范围,并且陶瓷结构件热等静压工艺应用范围的扩展仍有很大潜力。目前,陶瓷结构件热等静压工艺的主要应用有:金属和陶瓷的固结,金刚石刀具的烧结,铸件质量的修复和改善,高性能磁性材料及靶材的致密化。

陶瓷结构件热等静压工艺
陶瓷结构件热等静压工艺
   
陶瓷结构件热等静压工艺与传统的无压烧结或热压烧结工艺相比,有许多突出的优点:
 
1、采用HIP烧结,可以在比无压烧结或热压烧结低得多的温度下完成陶瓷材料的致密化,可以有效地抑制材料在高温下发生很多不利的发应或变化,例如晶粒异常长大和高温分解等;使常压不能烧结的材料有可能烧结。就氧化铝陶瓷而言,常压下普通烧结必须烧至1800℃以上的高温,热压(20MPa)烧结需要烧至15000C左右,而HIP (400MPa)烧结,在1000℃左右的较低温度下就已经致密化了;
 
2、采用HIP烧结工艺,能够在减少甚至无烧结添加剂的条件下,制备出微观结构均匀且几乎不含气孔的致密陶瓷烧结体,使材料的各种性能得到显著地改善;
    
3、通过HIP后处理工艺,可以减少乃至消除烧结体中的剩余气孔,愈合表蚕裂纹,从而提高陶瓷材料的密度、强度;
 
4、HIP工艺能够精确控制产品的尺寸与形状,避免使用费用高的金刚石切割加工,理想条件下产品无形状改变。

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