Изображение для понимания работы вакуумной термокомпрессионной печи
1.Что такое вакуумное термокомпрессионное спекание?
Это процесс формования и спекания материала осуществляемый путем давления на рыхлый порошок, помещенный в матрицу определенной формы или нагревания прессованного порошка в вакууме.
2. Характеристики вакуумного термокомпрессионного спекания:
- В процессе теплового давления порошок находится в термопластичном состоянии, сопротивление деформации невелико, необходимое давление формования невелико.
- Благодаря одновременному нагреванию и прессованию, благоприятствующему контакту, диффузии и потоку частиц порошка, можно снизить температуру спекания и сократить время спекания, тем самым подавляя рост зерна.
- Спекание при тепловом давлении осуществляется в вакууме, производимое спекание имеет низкую пористость, высокую плотность и мелкие зерна, продукт обладает хорошими механическими и электрическими свойствами.
3. Процесс уплотнения при термокомпрессионном спекании:
Этап 1: Пористость связи
Включает начальные и промежуточные стадии спекания. Давление приводит к пластическому текучести в зоне контакта частиц; В расширенной зоне контакта происходит степенная экспоненциальная ползучесть, которая приводит к перемещению материала; Между атомами и вакансиями происходит объемная диффузия и диффузия границ кристаллов; Дислокация также приводит к скольжению кристаллической границы при восхождении. Плотность спекания быстро увеличивается.
Второй этап: изоляция отверстий
Также известен как конец спекания. Пористость находится на границе зерна, не исключая микроотверстия внутри зерна. На данный момент механизм первой фазы все еще существует, но ползучесть и диффузия становятся основными механизмами спекания, материал медленно сжимается, продукт имеет высокую степень уплотнения.
Процесс уплотнения методом термокомпрессионного спекания
- На более поздних стадиях спекания давление замкнутого отверстия увеличивается, компенсируя влияние поверхностного натяжения, ослабляя эффект диффузии на границе кристаллов, замедляя скорость объемной диффузии, что затрудняет усадку на более поздних стадиях. Термическое давление обеспечивает внешнюю движущую силу для компенсации компенсирующего поверхностного натяжения, что позволяет продолжать спекание.
- В условиях теплового давления твердый порошок может проявлять свойства не ньютоновской жидкости. Когда напряжение сдвига превышает его текучесть, он течет, что приводит к увеличению скорости передачи массы, а поры могут быть устранены вязкостью или пластическим потоком материала
4. Применение термокомпрессионного спекания
(1) Порошковая металлургия: в основном используется для повышения производительности порошковой металлургической продукции. Применимые материалы включают композиты на металлической основе и различные целевые материалы.
Физическая диаграмма композиционных материалов с электрическими контактами на основе меди
Сопоставление характеристик электроконтактных композиционных материалов на основе меди
Давление термокомпрессионного формования невелико, степень уплотнения продукта высока, производительность материала намного лучше, чем спекание при холодном давлении.
При температуре теплового давления 750 °C, времени 120 мин и давлении 28 МПа плотность мишени достигает 95,3%.
Фотография SEM поперечного сечения цели AG - B
При температуре теплового давления 1350 ~ 1380 °С, давлении 25 ~ 30 МПа и времени 1,5 ~ 2 ч относительная плотность мишени превышает 99%.
сканирующее зеркало поперечного сечения мишени из вольфрам - кремниевого сплава
(2) Керамическая промышленность: используется для подготовки трудно формуемых материалов. Такие, как керамика из нитрида кремния, керамика из нитрида алюминия и многокомпонентная композитная керамика.
ламинарный композиционный керамический материал
В качестве сырья используется порошок нитрида кремния, температура теплового давления 1700 ~ 1800 °C, давление 20 ~ 30 МПа.
керамический материал из нитрида кремния
Прозрачная керамика Alon
5. В нагревательной камере могут размещаться компоненты и формы для горячего прессования.
- Степень вакуума может соответствовать требованиям процесса горячего прессования.
- Температура может точно контролироваться и автоматически регулироваться, а однородность является хорошей.
- Высокая точность регулирования давления, центрирование верхней и нижней прижимных головок.
- Материал для прессования устойчив к высокой температуре, выдерживает давление и не вступает в реакцию со спеченным корпусом.
- Оборудование безопасно и надежно, а его работа стабильна.
6. Вакуумная термокомпрессионная печь
Вакуумная термокомпрессионная печь
(1) Технические характеристики вакуумной термобарической печи ACME
- Тепловое поле нагревательной камеры рассчитывается в тепловом состоянии, а нагревательные элементы и изоляционные слои имеют модульную конструкцию, которая обеспечивает хорошую однородность температуры печи.
- Оснащен датчиком давления на входе и устройством взвешивания, точность управления давлением на выходе высока.
- Оснащен импортным датчиком смещения, высокая точность управления ходом смещения.
- Он управляется сервомотором для обеспечения стабильности процесса удержания давления.
(2) Преимущества вакуумной термобарической печи ACME
- Может быть реализована автоматическая работа одним нажатием клавиши, интеллектуальная и эффективная.
- Вакуум / атмосферное тепловое давление необязательно, обычное / быстрое охлаждение необязательно, оборудование имеет сильную применимость.
- Профессиональная герметичная конструкция обеспечивает долгосрочное использование оборудования без утечки в условиях вакуума, высокой температуры и высокого давления.
- Материал напора устойчив к высокой температуре и высокому давлению, напор имеет хорошую нейтральную и ровную цельность.
