Sinterizarea sinergică în fază solidă

În trecut, ceramica a fost, de obicei, sinterizată în cuptorul cu tunel greu, în prezent în principal în cuptorul electric, incluzând cuptorul cu tuburi, cuptorul de tip vertical, cuptorul de tip cutie, etc. Mediul de sinterizare este determinat de cerința de performanță a produsului, factor. Gazul de protecție poate fi utilizat, cum ar fi hidrogenul, argonul, azotul, de asemenea, poate fi sinterizat în vid sau doar în atmosferă. Pentru un anumit produs de oxid, în special ceramică semiconductori, calitatea produsului este foarte sensibilă la concentrația de oxigen a mediului de sinterizare.

Este greu să se sinterizeze ceramica pură, deci dacă nu afectează performanța, se adaugă niște auxiliari de sinterizare pentru a scădea temperatura de sinterizare. De exemplu, atunci când sinterul Al2O3 este adăugat un spot de Tio2, MgO, MnO și MgO, Y2O3, Al2O3 poate fi utilizat pentru sinterizarea Si3N4, temperatura poate fi scăzută în mod semnificativ. O altă măsură eficientă este diminuarea dimensiunii particulelor de pulbere, deoarece dimensiunea mai mică, energia de interfață mai mare, ceea ce înseamnă un proces de sinterizare mai ușor.

Reacția de sinterizare, RS sau Bandă de reacție, RB

Reaction sintering

Reacția de sinterizare a Si3N4 pune porțiuni de siliciu poros presat în mediu N2, se încălzește până la 1400 ℃ și se formează Si3N4. Deoarece aceasta este o reacție exotermă, este foarte important să se controleze rata de reacție. Dacă reacția este prea rapidă, temperatura locală va fi superioară punctului de topire al siliciului, deci, într-o mână, reacția va fi blocată, iar pe de altă parte va fi format granulă de dimensiuni mari în produs. Deoarece reacția continuă, aceasta va deveni din ce în ce mai dificilă pentru difuzia azotului, prin urmare reacția nu poate fi complet finalizată, deci densitatea produsului este relativ scăzută, de obicei ajunge până la aproximativ 90%.

Reacția de sinterizare a Si2ON2 este amestecarea Si, SiO2 și CaF2 (sau a agentului de formare a sticlei cum ar fi CaO, MgO) și presarea lor în martor, în condiții de temperatură înaltă, siliciul va reacționa cu gazul de sinterizare, CaF2, CaO, MgO va forma faza de sticlă cu Si02. Azotul va difuza în sticlă topită, iar cristalul Si2ON2 se va separa de faza de sticlă saturată cu azot, densitatea oxitridiului de siliciu de siliciu de reacție va fi mai mare de 90%.

Reacția de sinterizare a SiC se scufundă miezul poros în siliciu lichid și se obține produsul final.

Avantajul sinterizării prin reacție este acela că dimensiunea semifabricatului va fi practic neschimbată în timpul procesului, astfel încât să se mențină precis dimensiunea producției. Procesul este simplu și economic, deci se aplică producției în masă. Cu toate acestea, există, de asemenea, un dezavantaj, datorită densității scăzute, proprietățile mecanice materiale nu este mare.