先进结构陶瓷

先进结构陶因具有高强度、高韧性、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀和化学稳定性好等优异性能，已逐步成为航天航空、新能源、电子信息、汽车、冶金、化工等工业技术领域不可缺少的关键材料。在耐磨部件的研制中，已有越来越多的金属部件被结构陶瓷所取代，并显著提高了设备的使用寿命。在军事装备方面，结构陶瓷可用作防弹材料、窗口材料，制作火箭喷管等；在电子和通信领域，结构陶瓷是重要的基板材料、封装材料和光纤接头材料；在生物医学领域，结构陶瓷良好的生物相容性使其在人体骨骼和牙齿的修补中获得了广泛应用；在涂层和隔热方面，高性能结构陶瓷也充分显示它独特的作用。

根据材料化学组成，先进结构陶瓷又可以分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷以及其他新型结构陶瓷。不同类型的结构陶瓷在制备时有些许差异，比如氧化物陶瓷烧结工艺和碳化硅烧结最显著的区别是前者在大气下烧结，后者需要通惰性气氛。

氧化物陶瓷制备

排胶烧结及应注意事项

排胶烧结过程

氧化物陶瓷的排胶是一个要求很高的工艺，因为会释放出碳氢化合物，受相应的浓度的影响，会在炉内形成可燃混合物，因此需要不断通入新鲜空气将碳氢化合物置换出来。新鲜空气预热后的通过导流孔持续不断地进入炉膛，保证低温段的温度均匀性，样品能充分接触到气流。在炉温升高排胶过程中产生的废气，经尾气燃烧火炬催化后排放。排胶结束后，炉子继续升温至烧结温度进一步烧结优化结构。

1：热力排胶：去除大部分碳氢化合物（有机物）

2-3：进一步去除残余有机物，粉末开始预烧结

4-5：烧结工艺，优化孔结构

排胶时应注意

• 对新鲜空气预热，并调节预热温度，适应不同的粘合剂

• 控温精确，关注排胶时最高温度，一般为600°C

• 输入大流量新鲜空气：1000/2000/3000 l/min，满足不同装载量和有机物含量

• 控制炉膛内微正压的状态

• 排胶工艺检测，提示排胶是否完成

• 安全装置和尾气处理，处理挥发的有机物

烧结时应注意温度均匀性

温度均匀性是烧结过程中非常重要的因素，对烧结效果和氧化物陶瓷品质的影响非常大。如果温度分布不均匀，会导致部分区域的温度过高或过低，从而影响烧结成型的效果，导致烧结不充分、开裂、变形、质量不稳定等问题。一般而言，加热面越多，温度均匀性越好。

卡博莱特盖罗布排胶烧结一体炉

HTF箱式炉适用于大气环境中进行热处理工艺，也可以提供额外的气体供应，可实现非严格意义上的可控气氛。非气密的结构，炉膛内会始终保持一定的氧含量，是烧结陶瓷和氧化物陶瓷的理想选择。

温度：最高1800 °C

炉型：HTF箱式炉

炉膛结构、炉体和选配：

• 8根硅钼棒加热元件垂直悬挂安装

• 三面加热，优化温度均匀性

• 垂直电动上开门

• 控制器安装在摆臂上，免受炉体热量影响

• 排胶工艺套件：新鲜空气预热和独立控温的热电偶、主动安全装置

• 尾气处理：催化燃烧火炬，处理挥发的有机物

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