مقدمة لـ 10 عمليات تلبيد لسيراميك الألومينا (1-4)
مقدمة لـ 10 عمليات تلبيد لسيراميك الألومينا (1-4)
1. التلبيد عند الضغط العادي&نبسب;
التلبيد بالضغط العادي يعني أن المادة يتم تلبيدها عند الضغط الجوي دون ضغط، وهو أسلوب التلبيد الأكثر شيوعًا حاليًا. ويشمل التلبيد الجوي تحت ظروف الهواء والتلبيد الجوي تحت ظروف جو غازي خاص معين. تتميز هذه الطريقة بدرجة حرارة تلبيد أعلى، ومتطلبات أعلى للفرن، وإهدار أكبر للطاقة.&نبسب;
يتمتع Al2O3 بنقطة انصهار عالية، لذا فإن تحضير سيراميك Al2O3 غالبًا ما يحتاج إلى إضافة إضافات تلبيد وضغط بواسطة تلبيد الطور السائل. يمكن لهذه الطريقة عمومًا تعزيز تلبيد سيراميك Al2O3. يؤدي تلبيد الطور السائل لسيراميك Al2O3 إلى توليد الطور السائل، وتسهيل الانتشار والتدفق اللزج من خلال التفاعل الكيميائي لتحقيق إعادة ترتيب الجسيمات وعملية نقل الكتلة، وتقليل درجة حرارة تلبيد سيراميك Al2O3 وتسريع التلبيد الفعال.
وبما أن التلبيد الجوي ليس له قوة دافعة خارجية، فمن الصعب للغاية إزالة جميع المسام الموجودة داخل السيراميك للوصول إلى الكثافة النظرية. تشير عملية التلبيد الخاصة إلى إضافة قوة دافعة للتلبيد أثناء عملية تلبيد سيراميك الألومينا لتعزيز تكثيف السيراميك. في الوقت الحاضر، تشمل عمليات التلبيد الخاصة الشائعة بشكل أساسي تلبيد الضغط الساخن، وتلبد الضغط المتوازن الساخن، وتلبد تسخين الميكروويف، وتلبد بلازما الميكروويف، وتلبد بلازما التفريغ، وما إلى ذلك.
2. تلبيد الضغط الساخن&نبسب;
التلبيد بالضغط الساخن هو تطبيق ضغط أحادي الاتجاه على العينة عند درجة حرارة عالية لتعزيز السيراميك لتحقيق التكثيف الكامل. بالمقارنة مع التلبيد التقليدي، فإن التلبيد عند ضغط 15MPa يقلل من درجة حرارة تلبيد السيراميك بمقدار 200 درجة مئوية مع زيادة الكثافة بنسبة 2٪، ويزداد هذا الاتجاه مع زيادة الضغط. بالنسبة لسيراميك الألومينا النقي، يتطلب التلبيد التقليدي درجة حرارة أعلى من 1800 درجة مئوية. مع ذلك، فقط 1500 درجة مئوية مطلوبة للتلبيد بالضغط الساخن 20MPa.&نبسب;
الضغط الناتج عن تلبيد الضغط الساخن يعزز تدفق الذرات في الجزيئات، ويعمل الضغط والطاقة السطحية معًا كقوى دافعة لتعزيز تأثير الانتشار. نظرًا لأن تلبيد الضغط الساخن يمكن أن يتلبد عند درجة حرارة منخفضة، يتم تثبيط نمو الحبوب، وتكون العينة التي تم الحصول عليها مدمجة وموحدة وصغيرة في حجم الحبوب وعالية القوة. ومع ذلك، فإنه ليس من المناسب إنتاج منتجات عالية جدًا وسميكة جدًا ومعقدة الشكل وذات حجم إنتاج صغير وتكلفة عالية.
3. تلبيد الضغط المتوازن الساخن
تلبيد الضغط المتساوي الضغط الساخن هو التلبيد الذي يطبق الضغط على جميع اتجاهات الجسم الخزفي في نفس الوقت لتقليل درجة حرارة تلبيد السيراميك، والسيراميك الذي تم الحصول عليه عن طريق التلبيد له هيكل موحد وأداء جيد. على الرغم من أن تلبيد خاصرة يمكن أن يقلل بنجاح من درجة حرارة تلبيد السيراميك ويمكنه الحصول على مواد ذات أشكال معقدة، إلا أن تلبيد خاصرة يتطلب تغليف الجسم الأخضر أو تلبيده مسبقًا، كما أن ظروف الضغط قاسية نسبيًا.
4. تلبيد الضغط العالي للغاية
تلبيد الضغط العالي للغاية هو تلبيد تحت ضغط أعلى. بسبب الضغط العالي، يتم منع الانتشار الذري ويكون حاجز النواة صغيرًا نسبيًا. ولذلك فإن سيراميك الألومينا ذو الكثافة العالية (>98%) ويمكن تحضير درجة نقاء عالية عند درجة حرارة منخفضة. في عملية التلبيد بالضغط العالي للغاية، يؤدي وجود الضغط إلى زيادة معدل الشغور والانتشار الذري في الجزيئات. يعمل الضغط والطاقة السطحية معًا كقوة دافعة للتلبيد، مما يزيد من تأثير الانتشار. تلبيد الضغط العالي للغاية عادةً ما يحتاج فقط إلى تنفيذه عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا لمنع النمو غير الطبيعي للحبيبات البلورية، وبالتالي الحصول على سيراميك الألومينا عالي النقاء مع درجة تكثيف عالية وحجم حبيبات بلورية دقيقة وتوزيع موحد.
