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介紹關(guān)于粉末冶金在微波燒結技術(shù)中應用

來(lái)源：andrewwheelersculpture.com      發(fā)布日期： 2023年04月14日
微波燒結是一種新型的粉末冶金燒結致密化工藝，微波燒結是利用微波加熱來(lái)對材料進(jìn)行燒結。它同傳統的加熱方式不同。傳統的加熱是依靠發(fā)熱體將熱能通過(guò)對流、傳導或輻射方式傳遞至被加熱燒結的壓坯而使其達到某一溫度，熱量從外向內傳遞，燒結時(shí)間長(cháng)。而微波燒結則是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細微結構耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結溫度而實(shí)現致密化的方法
  微波燒結是一種新型的粉末冶金燒結致密化工藝，微波燒結是利用微波加熱來(lái)對材料進(jìn)行燒結。它同傳統的加熱方式不同。傳統的加熱是依靠發(fā)熱體將熱能通過(guò)對流、傳導或輻射方式傳遞至被加熱燒結的壓坯而使其達到某一溫度，熱量從外向內傳遞，燒結時(shí)間長(cháng)。而微波燒結則是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細微結構耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結溫度而實(shí)現致密化的方法。

  微波燒結技術(shù)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

  1、與傳統的電阻加熱燒結相比，可以節省能源消耗;

  2、可以實(shí)現快速燒結，提高產(chǎn)品的工藝效率;

  3、有助于提高材料的特定性能。

  微波燒結工藝的實(shí)施效果與被燒結材料的微波耦合特性密切相關(guān)，優(yōu)化的微波燒結工藝參數將有效提高燒結材料的性能。目前有關(guān)微波燒結技術(shù)及其設備研發(fā)的研究工作進(jìn)展很快，作者從微波燒結技術(shù)、微波燒結裝置及其工業(yè)用微波燒結爐等技術(shù)方面綜述微波技術(shù)在陶瓷與粉末冶金燒結中的應用進(jìn)展。

  常規粉末冶金燒結技術(shù)的特點(diǎn)

  燒結工藝是粉末冶金技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節。燒結過(guò)程中各方向幾何尺寸減小，壓坯體積收縮密度增大，同時(shí)顯微組織發(fā)生變化。單元系金屬粉末主要表現在孔隙的形狀、數量和分布的變化。多元系顯微組織的變化除了孔隙的變化外，還體現在所需相的形成和發(fā)展。

  一般地講，粉末體燒結分為無(wú)壓燒結與加壓燒結。加壓燒結有熱壓、熱等靜壓、粉末熱鍛等工藝。粉末冶金燒結爐必須是真空爐或氣氛燒結爐。燒結氣氛可以是氮氣、氫氣、或氬氣。

  決定燒結致密化的主要因數為：粉末體的化學(xué)組成、生坯密度、燒結溫度、燒結時(shí)間。燒結過(guò)程最基本的驅動(dòng)力是表面能的減低，而且，粉末越細，壓坯具有的表面能越大，燒結的驅動(dòng)力越大。主要的原子遷移機理有4種：擴散流動(dòng)，蒸發(fā)凝聚，黏性流動(dòng)，塑性流動(dòng)。

  對于絕大多數燒結過(guò)程，原子擴散流動(dòng)最主要的是利用物質(zhì)遷移原理。原子或空位的這些運動(dòng)使顆粒形貌改變，孔隙圓化與收縮，燒結頸長(cháng)大，壓坯致密化。

  微波燒結技術(shù)的誕生與發(fā)展，已從陶瓷材料的制備擴展到粉末冶金燒結，尤其是微波燒結所具有的燒結溫度低、時(shí)間短以及可以有效控制晶粒長(cháng)大的特點(diǎn)使得制備納米晶材料成為可能。