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經(jīng)過我公司工程技術(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。一般來說，同種陶瓷用普通無壓燒結(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)成塊過程中晶粒極易長大，因此在燒結(jié)成塊的過程中如何控制晶粒長大就變得尤為關(guān)鍵。高壓作為一種極端的物理?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)過程所沒有的晶界滑移傳質(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。作為一種極端的物理?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)制的方法來改變材料的熱學(xué)性能和導(dǎo)電性能。
主要技術(shù)參數(shù)：
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項(xiàng)目名稱 |
參數(shù)內(nèi)容 |
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產(chǎn)品型號(hào) |
CY-HS-85IT |
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爐管材質(zhì) |
超高溫合金 |
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爐管內(nèi)徑 |
Ф50mm |
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爐管長度 |
1000mm |
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加熱區(qū)長 |
440mm |
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恒溫區(qū)長 |
200mm |
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密封方式 |
耐壓法蘭 |
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壓力測量 |
半導(dǎo)體壓力計(jì) |
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過壓保護(hù) |
**放氣閥 |
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壓力調(diào)節(jié) |
手動(dòng)和電動(dòng)可以自由切換 |
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超溫報(bào)警 |
超溫掉電 |
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工作溫度 |
≦1100℃ |
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工作壓力 |
≦20MPa @800℃ ≦12MPa @900℃ ≦6MPa @1000℃ ≦4MPa @1100℃ |
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控制精度 |
±1℃ |
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控溫模式 |
AI-PID 30段工藝曲線,可存儲(chǔ)多條 |
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操作界面 |
7英寸 高清觸摸式液晶屏 圖文顯示 |
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工作氣體 |
氮?dú)狻鍤狻⒀鯕獾确歉g性氣體 |
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供電電源 |
AC110V/AC220V 50Hz/60Hz |
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質(zhì)保售后 |
一年質(zhì)保 終生維修 |
