Sıradan katı faz sinterleme

Geçmişte, seramikler genellikle ağır yağlı tünel fırınlarında sinterlenmiş, günümüzde ise çoğunlukla elektrikli fırın, tüp ocağı, dikey tip fırın, kutu tipi fırın vb. Dahil olmak üzere sinterlenmiştir. Sinterleme ortamı, aynı zamanda ekonomik olarak da ürünün performans gerekliliği ile kararlaştırılmıştır. faktörü. Koruyucu gaz, hidrojen, argon, azot gibi kullanılabilir, ayrıca vakumda veya sadece atmosferde sinterlenebilir. Bazı oksit ürünleri, özellikle yarı iletken seramikler için ürün kalitesi sinterleme ortamının oksijen konsantrasyonuna çok duyarlıdır.

Sinterlenmiş saf seramiklere sahip olmak zordur, bu nedenle performansı etkilemezse, sinterleme sıcaklığını azaltmak için bazı sinterleme yardımcıları eklenir. Örneğin, sinter Al2O3, bir Tio2, MgO, MnO noktası eklenir ve Si3N4'ün sinterlenmesi için MgO, Y2O3, Al2O3 kullanılabilir, sıcaklık önemli ölçüde azaltılabilir. Bir başka etkili önlem, daha küçük boyutlu, daha yüksek arayüzlü enerji, yani daha kolay sinterleme işlemi anlamına gelen toz parçacık büyüklüğünü azaltmaktadır.

Reaksiyon Sinterlemesi, RS 或 Reaksiyon Bantı, RB

Reaksiyon sinterleme

Si3N4'ün reaksiyon sinterlemesi, N2 ortamında gözenekli silikon preslenmiş boş koyuyor, 1400 heat'ye kadar ısıtılıyor ve Si3N4 oluşturuyor. Bu bir ekzotermik reaksiyon olduğundan, reaksiyon hızını kontrol etmek çok önemlidir. Eğer reaksiyon çok hızlı olursa, lokal sıcaklık silikonun erime noktasından daha yüksek olacaktır, bu nedenle bir yandan daha fazla reaksiyon bloke edilecek ve diğer yandan ürün içinde büyük boyutlu taneler oluşacaktır. Reaksiyon devam ettikçe, nitrojen difüzyonu için gittikçe daha zor hale gelecektir, bu nedenle reaksiyon tamamen bitemez, bu nedenle ürün yoğunluğu nispeten düşüktür, genellikle% 90'a kadar ulaşır.

Si2ON2'nin reaksiyon sinterlemesi Si, SiO2 ve CaF2 (veya CaO, MgO gibi cam oluşturucu ajanın) karıştırılması ve yüksek sıcaklık ortamında boşluğa preslenmesi, silikonun sinterleme gazı ile reaksiyona girmesi ve CaF2, CaO, MgO'nun cam fazı oluşmasıdır. SiO2 ile. Azot erimiş cam içine yayılacak ve Si2ON2 kristali azot-doymuş cam fazdan ayrılacak, reaksiyon sinterlenmiş silikon oksinitrür yoğunluğu% 90'dan daha yüksek olacaktır.

SiC'nin reaksiyon sinterlemesi gözenekli boşluğu sıvı silikona batırır ve son ürünü alır.

Tepkime sinterlemesinin avantajı, üretim boyutu kesin olarak korunmak için, işlem sırasında boşluğun boyutunun temelde değişmeden kalmasıdır. Süreç basit ve ekonomiktir, bu nedenle seri üretime uygulanır. Bununla birlikte, düşük yoğunluktan dolayı dezavantaj, malzeme mekanik özelliği yüksek değildir.