放電等離子燒結爐的操作流程
放電等離子燒結爐是***種利用電磁場產生的等離子體能量對材料進行加熱和燒結的設備。該設備采用高頻放電技術,將氣體轉化為等離子體,在等離子體中產生高能電子,使材料表面和內部發生劇烈碰撞,從而實現快速加熱和燒結。放電等離子燒結爐廣泛應用于材料加工、表面涂層和新材料研發等領域,其特點包括加熱速度快、溫度均勻、能耗低、污染少等。
設備準備與參數設置:
?模具與樣品裝填?:
使用石墨模具(耐溫≥1600℃),確保粉體均勻填充且密度適中,避免局部堆積導致燒結不均?。
模具內徑需匹配樣品尺寸,通常預留5-10%的收縮余量?。
?工藝參數設定?:
?溫度?:根據材料熔點設定(如金屬材料為熔點的0.5-0.7倍,陶瓷材料可低200-500℃)?。
?壓力?:通常30-50MPa,硬質材料(如碳化硼)需更高壓力?。
?電流?:脈沖電流范圍5000-25000A,需根據材料導電性調整?。
?時間?:保溫時間1-7分鐘,避免晶粒粗化?。
燒結過程控制:
?升溫階段?:
采用階梯式升溫(如600℃以下≤100℃/min,高溫區可達500-1000℃/min)?。
脈沖電流通過焦耳熱快速加熱,同時激活電遷移和電塑性效應?。
?等離子體與致密化?:
脈沖電流在顆粒間隙產生局部高溫(可達10000℃),促進表面蒸發和原子擴散?。
壓力與電流協同作用,加速孔隙消除,致密度可達98%以上?。
?冷卻與脫模?:
程序降溫(如5-10℃/min),避免熱應力導致樣品開裂?。
冷卻至200℃以下方可開模,防止石墨模具氧化?。
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