氧化鋯陶瓷熱致密化方法

　　氧化鋯陶瓷熱致密化方法包括：熱壓、熱等靜壓等。當(dāng)然，熱擠壓、熱鍛造等也屬于熱致密化方法，但氧化鋯陶瓷生產(chǎn)中較少使用。氧化鋯陶瓷熱致密化方法價(jià)格昂貴、生產(chǎn)率低，但對(duì)于一些性能要求高又十分難燒結(jié)的氧化鋯陶瓷卻是最常用的方法。因?yàn)檫@種方法在高溫下施壓，有利氧化鋯陶瓷于粘性和塑性流動(dòng)，從而有利于氧化鋯陶瓷致密化，可以獲得幾乎無孔隙的氧化鋯陶瓷制品，所以氧化鋯陶瓷粉末冶金中也常將這一工藝稱為“全致密化工藝”。同時(shí)，過程時(shí)間短，溫度低，晶粒長大受到控制，產(chǎn)品性能得到提高。

　　1)氧化鋯陶瓷熱壓(HotPressing，HP)

　　氧化鋯陶瓷熱壓是將成彤和燒結(jié)在一個(gè)工序同時(shí)完成，由于氧化鋯陶瓷一般較金屬難于成形和燒結(jié)，因此常常采用熱壓法制備，如A1203、Beo、BN、Si3N4、SiC、Zr02等常常都用熱壓法生產(chǎn)。熱壓的主要優(yōu)點(diǎn)是氧化鋯陶瓷粉料處理間接加熱熱壓于熱塑性狀態(tài)下加壓，形變阻力小。

　　氧化鋯陶瓷易于產(chǎn)生塑性流動(dòng)，成形壓力低(僅為冷壓法的l／lO)，時(shí)間短，極大地控制了晶粒長大。因此熱壓氧化鋯陶瓷產(chǎn)品接近理論密度，晶粒細(xì)，顯微組織優(yōu)良。許多純氧化鋯陶瓷相制品根本不可能用冷壓燒結(jié)方法制得致密產(chǎn)品，熱壓和熱等靜壓就成了唯一的途徑。氧化鋯陶瓷熱壓法的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低，成本高。氧化鋯陶瓷熱壓按加熱方式可分為直接加熱和間接加熱。直接加熱是使電流通過裝有粉末的石墨模具，使模具發(fā)熱。直接加熱法的缺點(diǎn)是溫度較難控制精確，模具材料一般只能是石墨。氧化鋯陶瓷間接加熱，實(shí)際上是在某種爐內(nèi)壓制，故有時(shí)與加壓燒結(jié)同義。

　　2)氧化鋯陶瓷熱等靜壓(HotIsostaticPIessing，簡稱HIP)

　　氧化鋯陶瓷熱等靜壓和熱壓一樣，熱等靜壓同樣是特種陶瓷重要的成形手段。氧化鋯陶瓷熱等靜壓與冷等靜壓相比，氧化鋯陶瓷熱等靜壓用的是金屬或陶瓷包套(低碳鋼、Ni、Mo、玻璃等)而不是橡膠包套，使用的是氮?dú)?、氬氣作加壓介質(zhì)，而不是機(jī)油等液體。氧化鋯陶瓷熱等靜壓和等靜壓的優(yōu)點(diǎn)于一身，成形溫度低，產(chǎn)品致密，性能優(yōu)良。例如，常壓燒結(jié)Al2O3，需1800℃以上，在20MPa壓力下熱壓，只需1500℃，但在400MPa熱等靜壓，則在1000℃左右就可獲得致密產(chǎn)品。HIP的缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴，生產(chǎn)率低。、
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