高壓管式爐

經(jīng)過(guò)我公司工程技術(shù)人員的潛心專研，結(jié)合材料工藝的研發(fā)需求，歷時(shí)16個(gè)月，成功研發(fā)出了一款用于高溫高壓燒結(jié)的實(shí)驗(yàn)利器----管式高溫高壓燒結(jié)爐。

高溫高壓燒結(jié)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(shí)施加很高的壓力20MPa左右，以實(shí)現(xiàn)陶瓷材料的壓力燒結(jié)。與普通常壓燒結(jié)工藝不同，高壓燒結(jié)過(guò)程中，除了粉末的表面自由能的變化為燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力外，同時(shí)還有外加壓力作為燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力，從而影響了燒結(jié)進(jìn)程。由于燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力的增大，高壓可以使得許多其它方法不能燒結(jié)的陶瓷實(shí)現(xiàn)燒結(jié);其它方法可以燒結(jié)的則可以進(jìn)一步改善其性能同時(shí)降低燒結(jié)溫度，縮短燒結(jié)時(shí)間，有利于工藝控制。一般來(lái)說(shuō)，同種陶瓷用普通無(wú)壓燒結(jié)和高壓燒結(jié)相比，高壓的材料密度高，質(zhì)地要均勻。同時(shí)，因?yàn)槟軌蛟陬w粒成長(zhǎng)或重新結(jié)晶不大可能進(jìn)行的溫度范圍達(dá)到致密化，所以，高壓燒結(jié)可以獲得由微小晶粒構(gòu)成的高強(qiáng)度、高密度燒結(jié)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(zhì)的揮發(fā)，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。由于高壓工藝的上述特點(diǎn)，尤其是由于現(xiàn)代高技術(shù)陶瓷的發(fā)展，高壓燒結(jié)工藝越來(lái)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(jié)成塊過(guò)程中晶粒極易長(zhǎng)大，因此在燒結(jié)成塊的過(guò)程中如何控制晶粒長(zhǎng)大就變得尤為關(guān)鍵。高壓作為一種的物理?xiàng)l件，能夠有效地改變物質(zhì)內(nèi)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(zhǎng)大。由于高壓使物質(zhì)內(nèi)部原子間的距離發(fā)生變化，這將導(dǎo)致材料的能帶寬度、有效質(zhì)量等發(fā)生變化，從而直接影響材料的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率等，因此可以采用高溫高壓調(diào)制的方法來(lái)改變材料的熱 電性能。

      高壓燒結(jié)與熱壓燒結(jié)類似，都是在燒結(jié)過(guò)程中對(duì)試樣施加外加壓力，但高壓燒結(jié)壓力較熱壓燒結(jié)要大很多。高壓燒結(jié)中存在普通燒結(jié)過(guò)程所沒(méi)有的晶界滑移傳質(zhì)和擠壓蠕變傳質(zhì)兩種作用。通常情況下，認(rèn)為燒結(jié)過(guò)程分為兩個(gè)階段：**階段，即燒結(jié)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(jī)制促進(jìn)物質(zhì)遷移，同時(shí)原子或空位發(fā)生體積擴(kuò)散和晶界擴(kuò)散，晶界中的位錯(cuò)可能沿晶界攀移，導(dǎo)致晶界滑動(dòng)。在燒結(jié)的**階段，上述機(jī)制仍然存在，只不過(guò)孔洞成為孤立的閉孔，位于晶界相交處。同時(shí)，并不排除在晶粒內(nèi)部存在的微孔。在常壓燒結(jié)條件下，應(yīng)力水平不足以使材料全部屈服發(fā)生塑性流動(dòng)，但在高壓下，應(yīng)力水平已足夠使材料大部分屈服發(fā)生塑性流動(dòng)。因此，熱壓燒結(jié)和高壓燒結(jié)之所以能夠有效實(shí)現(xiàn)陶瓷材料的致密化燒結(jié)，主要是因?yàn)槠渑c無(wú)壓燒結(jié)相比，燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力不僅有表而能，還有外部高壓提供的額外驅(qū)動(dòng)力，從而促進(jìn)燒結(jié)致密化并降低燒結(jié)溫度。

盡管高壓燒結(jié)對(duì)設(shè)備要求比較苛刻，但是高壓是合成新材料和探索改進(jìn)現(xiàn)有材料性能*有力的手段之一。作為一種的物理?xiàng)l件，高壓能夠有效地改變物質(zhì)的原子間距和原子殼層狀態(tài)，特別是可以改變對(duì)固體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)起決定性作用的界面原子狀態(tài)。高壓對(duì)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、電子狀態(tài)和物理性質(zhì)的影響以及高壓新相的研究是探索新型材料和常壓下無(wú)法制備的新材料以及改進(jìn)常態(tài)材料性能的基礎(chǔ)。在很高的壓力作用下，物質(zhì)內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)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(zhì)的改變。因此，高壓燒結(jié)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，如可使素坯快速致密化，降低燒結(jié)溫度，減少燒結(jié)時(shí)間，增大燒結(jié)體的密度和硬度，從而提高坯體的力學(xué)性能等。  

    我公司提供的管式高溫高壓燒結(jié)爐主要由：加熱系統(tǒng)、耐高溫高壓爐管和壓力測(cè)控系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖壓，超壓泄放，自動(dòng)控溫三大功能。并配有工藝軟件，可實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程中數(shù)據(jù)的全程采集，為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和研究提供*真實(shí)可靠的依據(jù)。該設(shè)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(jié)，采用這種高溫高壓調(diào)制的方法來(lái)改變材料的熱學(xué)性能和導(dǎo)電性能。

主要技術(shù)參數(shù)：