第六章 活化烧结 1.活化烧结 activated sintering ( 采用化学或物理的措施,使烧结温度降低、烧结过程加快,或使烧结体的 密度和其它性能得到提高的方法称为活化烧结。 >尽管烧结过程十分复杂,但总是受流动、扩散、蒸发凝聚等机 构所限制,只要使这些过程的活化能降低,就能加快烧结反应的 速度,这就是活化烧结的热力学本质。 设K代表烧结反应的速度常数,它与烧结过程活化能Q的关系为 K=Aexp(-Q/RT) (1) 降低烧结活化能Q 加快烧结反应的速度有三种途径 (2)升高烧结温度T (3)增大A值 包含所谓反应原子碰撞的“频率因素”,改善烧 结粉末的接触情况往往能促进反应,如外加应力
第六章 活化烧结 采用化学或物理的措施,使烧结温度降低、烧结过程加快,或使烧结体的 密度和其它性能得到提高的方法称为活化烧结。 1.活化烧结(activated sintering) 包含所谓反应原子碰撞的“频率因素”,改善烧 结粉末的接触情况往往能促进反应,如外加应力 等。 Ø 尽管烧结过程十分复杂,但总是受流动、扩散、蒸发凝聚等机 构所限制,只要使这些过程的活化能降低,就能加快烧结反应的 速度,这就是活化烧结的热力学本质
依靠外界因素活化烧结过程 (气氛中添加活化剂,烧结填料中添加 强还原剂,循环改变烧结温度,施加外 应力等) 两种方法 提高粉末的活性,使烧结过程活化 粉末或粉末压坯的表面预氧化一如, 湿气氛 烧结钼片,添加活化元素以及使烧结形成少 量液相等)
两种方法 依靠外界因素活化烧结过程 (气氛中添加活化剂,烧结填料中添加 强还原剂,循环改变烧结温度,施加外 应力等) 提高粉末的活性,使烧结过程活化 ( 粉末或粉末压坯的表面预氧化——如,湿气氛 烧结钼片,添加活化元素以及使烧结形成少 量液相等)
活化烧结最重要的应用是通过添加ⅰ等过渡族金属使钨粉活化烧结: (将VO3或W粉与镍盐的含铵溶液混合,用高压氢还原直接获得包覆粉) 24 1300℃,JhH: W+Pd 20 2 17 16 W+Ni 15 12 W+Pt W) 3 8 0 0.1 1 10 0.010.0250.0750.25 分子层 Ni, 图5-69·0.6μm钨粉采用不同活化 图5-70 添加镍对钨粉压坯 剂烧结后收缩率比较 烧结密度的影响 添加量以覆盖钨粉表面的分子层数表示 1-1100C:2-1200℃,3-1300℃ 原理:钨粉颗粒表面完全被镍的原子层覆盖,当钨在镍等金属中溶解时,首先在钨颗 粒表面生成所谓“载体相”,然后钨原子通过该相向镍中不断扩散,粉末坯块发生体 积收缩。钨颗粒表面层内留下大量的空位缺陷,有助于物质迁移的进行。(本质:扩 散活化能降低)
原理:钨粉颗粒表面完全被镍的原子层覆盖,当钨在镍等金属中溶解时,首先在钨颗 粒表面生成所谓“载体相” ,然后钨原子通过该相向镍中不断扩散,粉末坯块发生体 积收缩。钨颗粒表面层内留下大量的空位缺陷,有助于物质迁移的进行。(本质:扩 散活化能降低) 活化烧结最重要的应用是通过添加Ni 等过渡族金属使钨粉活化烧结: (将WO3或W粉与镍盐的含铵溶液混合,用高压氢还原直接获得包覆粉)
2.强化烧结(enhanced sintering) 即广义的活化烧结。 液相烧结 热压(以及热等静压、热挤压) 主要 包括 活化烧结(以及放电等离子烧结) 相稳定或混合相烧结
2.强化烧结 (enhanced sintering) 即广义的活化烧结。 热压 ( 以及热等静压、热挤压) 液相烧结 活化烧结(以及放电等离子烧结) 相稳定或混合相烧结 主要 包括
第七章 全致密工艺 1.热压(hot pressing) 热压又称为加压烧结,是把粉末装在模腔内,在加压的同时使粉末加热到正常 烧结温度或更低一些,经过较短时间烧结成致密而均匀的制品。 应用:难熔金属(W、Ta、Mo等),难熔化合物(碳化物、硼化物、 氮化物、硅化物),制造硬质合金拉丝模、压制模、精密轧辊等。 诗连用8特目 时码升2秒 电阻加热 感应加热 方法 真空加热 振动热压 均衡热压 (粉末体在各个方向上均衡受压)
第七章 全致密工艺 热压又称为加压烧结,是把粉末装在模腔内,在加压的同时使粉末加热到正常 烧结温度或更低一些,经过较短时间烧结成致密而均匀的制品。 1.热压 ( hot pressing) 应用:难熔金属(W、Ta、Mo等),难熔化合物(碳化物、硼化物、 氮化物、硅化物), 制造硬质合金拉丝模、压制模、精密轧辊等。 电阻加热 感应加热 方法 真空加热 振动热压 均衡热压 (粉末体在各个方向上均衡受压)