陶瓷气氛加压烧结_常见问题【科众陶瓷】

气氛加压烧结是在加压的氮气或其它惰性气氛下完成陶瓷坯体的烧结，以制取致密、复杂形状的陶瓷结构件。该方法是20世纪70年代中期，由日本和美国同时发明，主要用以制备高性能氮化硅陶瓷。它利用高的氮气压力抑制氮化硅的分解，使之在较高温度下达到高致密化而获得高性能。

通常氮化硅材料的烧结方法有反应烧结、热压烧结和无压烧结。用无压烧结虽然可制取致密且形状复杂的氮化硅烧结体，但在0. IMPa的氮气气氛和1650'C的烧结温度下，氮化硅将发生分解反应。因此，常压烧结的氮化硅陶瓷质量损失大而密度低，仅为理论密度的90%左右，若在该温度下烧结氮化硅，只好采用较多的添加剂在高温下生成大量液相，使氮化硅得以烧结：或者采用热压的方法，使氮化硅在温度和压力的同时作用下，在较低的温度下达到致密化。这两种方法都存在不足，如添加剂含量多可导致制品高温性能恶化；热压只能制造形状简单的氮化硅陶瓷部件，且生产成本较高等。

气氛加压烧结时，先将氮化硅和少量添加剂均匀混合，按所需的形状成型，然后将成型坯体置于高温(1800- 2100(1)加压氮气氛中进行烧结。高压可抑制氮化硅的分解反应，促进扩散，减少质量损失，从而得到组织致密烧结体。气体加压烧结的可能烧结温度与氮气压之间的关系是：烧结温度愈高，气氛压力也要求愈高。与常压烧结相比，可使烧结体的室温或高温下强度得到明显改善。

用气氛加压烧结技术制备Si3N，陶瓷具有以下优点：

①烧结温度提高，添加剂含量减少，从而改善了材料的高温力学性能；

②烧结温度提高，可选择高熔点化合物做添加剂，有利于改善材料性能；

③改善显微结构，如增加气氛压力有利于晶粒细化，从而有利于制品力学性能的提高；

④易于制造形状复杂和大尺寸制I钴，不受模具和封套等的限制。

如果将前面介绍的反应烧结法和气氛加压烧结法融于一体，可实现对氮化硅陶瓷的快速制备，即“一步烧结法”。该方法是将硅粉末制备的压块在高压氮气氛炉中先反应烧结，再在炉中直接烧结成致密材料。可使反应烧结时间大为缩短又不需超细氮化硅粉体作为起始原料，从丽可降低成本，缩短生产周期，适于制造复杂的氮化硅烧结体。

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本文“陶瓷气氛加压烧结”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2019-03-16 11:45:21
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