高壓管式爐

經過我公司工程技術人員的潛心專研，結合材料工藝的研發(fā)需求，歷時16個月，成功研發(fā)出了一款用于高溫高壓燒結的實驗利器----管式高溫高壓燒結爐。

高溫高壓燒結工藝主要用于特種功能陶瓷粉體或具有一定致密度的坯體加熱同時施加很高的壓力20MPa左右，以實現陶瓷材料的壓力燒結。與普通常壓燒結工藝不同，高壓燒結過程中，除了粉末的表面自由能的變化為燒結驅動力外，同時還有外加壓力作為燒結驅動力，從而影響了燒結進程。由于燒結驅動力的增大，高壓可以使得許多其它方法不能燒結的陶瓷實現燒結;其它方法可以燒結的則可以進一步改善其性能同時降低燒結溫度，縮短燒結時間，有利于工藝控制。一般來說，同種陶瓷用普通無壓燒結和高壓燒結相比，高壓的材料密度高，質地要均勻。同時，因為能夠在顆粒成長或重新結晶不大可能進行的溫度范圍達到致密化，所以，高壓燒結可以獲得由微小晶粒構成的高強度、高密度燒結體。而且，高壓的封閉型使得樣品不易受到污染，還可減少揮發(fā)性物質的揮發(fā)，其優(yōu)點是顯而易見的。由于高壓工藝的上述特點，尤其是由于現代高技術陶瓷的發(fā)展，高壓燒結工藝越來越受到人們的重視。

    還可以用于納米材料的制備。由于納米顆粒的表面能巨大，在常規(guī)方法的燒結成塊過程中晶粒極易長大，因此在燒結成塊的過程中如何控制晶粒長大就變得尤為關鍵。高壓作為一種的物理條件，能夠有效地改變物質內部原子間的距離和原子殼層狀態(tài)，特別是可以有效抑制納米顆粒的長大。由于高壓使物質內部原子間的距離發(fā)生變化，這將導致材料的能帶寬度、有效質量等發(fā)生變化，從而直接影響材料的電導率、熱導率等，因此可以采用高溫高壓調制的方法來改變材料的熱 電性能。

      高壓燒結與熱壓燒結類似，都是在燒結過程中對試樣施加外加壓力，但高壓燒結壓力較熱壓燒結要大很多。高壓燒結中存在普通燒結過程所沒有的晶界滑移傳質和擠壓蠕變傳質兩種作用。通常情況下，認為燒結過程分為兩個階段：**階段，即燒結初期，外加壓力首先使顆粒的接觸區(qū)發(fā)生塑性屈服，各類蠕變機制促進物質遷移，同時原子或空位發(fā)生體積擴散和晶界擴散，晶界中的位錯可能沿晶界攀移，導致晶界滑動。在燒結的**階段，上述機制仍然存在，只不過孔洞成為孤立的閉孔，位于晶界相交處。同時，并不排除在晶粒內部存在的微孔。在常壓燒結條件下，應力水平不足以使材料全部屈服發(fā)生塑性流動，但在高壓下，應力水平已足夠使材料大部分屈服發(fā)生塑性流動。因此，熱壓燒結和高壓燒結之所以能夠有效實現陶瓷材料的致密化燒結，主要是因為其與無壓燒結相比，燒結驅動力不僅有表而能，還有外部高壓提供的額外驅動力，從而促進燒結致密化并降低燒結溫度。

盡管高壓燒結對設備要求比較苛刻，但是高壓是合成新材料和探索改進現有材料性能*有力的手段之一。作為一種的物理條件，高壓能夠有效地改變物質的原子間距和原子殼層狀態(tài)，特別是可以改變對固體的結構和性質起決定性作用的界面原子狀態(tài)。高壓對物質的晶體結構、電子狀態(tài)和物理性質的影響以及高壓新相的研究是探索新型材料和常壓下無法制備的新材料以及改進常態(tài)材料性能的基礎。在很高的壓力作用下，物質內部的晶體結構、電子結構和原子(分子)間的相互作用都將發(fā)生變化并伴隨一系列物理性質的改變。因此，高壓燒結具有明顯的優(yōu)點，如可使素坯快速致密化，降低燒結溫度，減少燒結時間，增大燒結體的密度和硬度，從而提高坯體的力學性能等。  

    我公司提供的管式高溫高壓燒結爐主要由：加熱系統(tǒng)、耐高溫高壓爐管和壓力測控系統(tǒng)三大部分構成?？梢詫崿F自動沖壓，超壓泄放，自動控溫三大功能。并配有工藝軟件，可實現燒結過程中數據的全程采集，為實驗數據的分析和研究提供*真實可靠的依據。該設備可廣泛用于納米材料高溫高壓處理，特種功能陶瓷的高溫高壓燒結，采用這種高溫高壓調制的方法來改變材料的熱學性能和導電性能。

主要技術參數：