무압력 질화규소 소결 세라믹이란?
무압소결이란 일정한 형상의 세라믹 블랭크를 상압(0.1MPa), 고온에서 소성하는 것을 말하며, 물리적, 화학적 반응에 의해 치밀하고 단단하며 부피가 안정되고 일정한 성질로 고형화되는 것을 말한다. 속성. 신체 프로세스. "열간 프레싱" 및 "대기 가압"에 비해 외부 구동력 없이 MPa로 유지되는 특정 분위기(예: 공기, 수소, 아르곤, 질소 등)에서 소결이 수행됩니다. 소결의 추진력은 자유 에너지의 변화에서 발생합니다. 즉, 분말 표면적이 감소하고 표면 에너지가 감소합니다. 무압력 소결 공정 중에 고체상 확산이나 증발 및 응축을 통해 물질 전달이 발생할 수 있습니다. 증기상 물질 전달은 물질을 충분히 높은 온도로 가열하여 충분히 높은 증기압을 형성해야 하며 이는 일반 세라믹 재료에 거의 영향을 미치지 않습니다. 고상 소결로 치밀화할 수 없는 세라믹 재료의 경우, 적정량의 소결 보조제를 첨가하여 고온에서 액상을 생성한 후 액상 물질 전달을 통해 소결할 수 있습니다. 무압력 소결로 얻은 재료의 성능은 열간 압착 공정보다 낮습니다. 그러나 공정이 간단하고 장비 제작이 용이하며 비용이 저렴하고 복잡한 형상의 세라믹 제품을 제조하고 대량 생산하는 데 적합합니다.
질화규소 소재의 원가를 낮추기 위해 값싼 저순도 β-Si3N4 분말을 사용해 무압력 소결을 통해 질화규소 세라믹 소재를 제조한 결과, β-Si3N4 분말이 소결 성능이 좋은 것으로 나타났다. 원주형 입자와 작은 구형 입자로 구성된 중첩 구조를 얻습니다. 구조 조성은 비교적 균일하고 결정립의 비정상적인 성장은 없습니다. 얻은 재료의 굴곡 강도는 587M Pa*m1에 이릅니다. /2는 일반적인 조건에서 사용할 수 있음을 나타냅니다.
실용성이 더 높은 방법으로 질화규소 세라믹의 무압소결이 주목받고 있다. 지난 몇 년간에 비해 다양한 제품을 경제적으로, 일괄적으로 생산할 수 있다는 점이다. - 소결 질화 규소 세라믹이 크게 개선되어 질화 규소 세라믹이 널리 사용됩니다.
질화규소는 강한 원자가 결합 구조를 가지고 있어 소결이 매우 어렵습니다. 무압력 소결 공정을 사용하여 특정 성능 요구 사항을 달성하는 것은 매우 어렵습니다. 고온에서도 질화규소 재료의 질소와 규소의 벌크 확산 계수는 매우 작습니다. 동시에 질화규소는 1600°C 이상에서 상당히 분해됩니다. 세라믹이 치밀해집니다. 무압력 소결 질화규소 세라믹의 핵심은 소결 보조제의 선택에 있습니다. 이에 대해 사람들은 많은 연구를 했고 큰 진전을 이루었습니다.
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