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介紹關于粉末冶金在微波燒結技術中應用

來源：restz.cn      發布日期： 2023年04月14日
微波燒結是一種新型的粉末冶金燒結致密化工藝，微波燒結是利用微波加熱來對材料進行燒結。它同傳統的加熱方式不同。傳統的加熱是依靠發熱體將熱能通過對流、傳導或輻射方式傳遞至被加熱燒結的壓坯而使其達到某一溫度，熱量從外向內傳遞，燒結時間長。而微波燒結則是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細微結構耦合而產生熱量，材料的介質損耗使其材料整體加熱至燒結溫度而實現致密化的方法
  微波燒結是一種新型的粉末冶金燒結致密化工藝，微波燒結是利用微波加熱來對材料進行燒結。它同傳統的加熱方式不同。傳統的加熱是依靠發熱體將熱能通過對流、傳導或輻射方式傳遞至被加熱燒結的壓坯而使其達到某一溫度，熱量從外向內傳遞，燒結時間長。而微波燒結則是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細微結構耦合而產生熱量，材料的介質損耗使其材料整體加熱至燒結溫度而實現致密化的方法。

  微波燒結技術有以下幾個優點：

  1、與傳統的電阻加熱燒結相比，可以節省能源消耗;

  2、可以實現快速燒結，提高產品的工藝效率;

  3、有助于提高材料的特定性能。

  微波燒結工藝的實施效果與被燒結材料的微波耦合特性密切相關，優化的微波燒結工藝參數將有效提高燒結材料的性能。目前有關微波燒結技術及其設備研發的研究工作進展很快，作者從微波燒結技術、微波燒結裝置及其工業用微波燒結爐等技術方面綜述微波技術在陶瓷與粉末冶金燒結中的應用進展。

  常規粉末冶金燒結技術的特點

  燒結工藝是粉末冶金技術的一個重要環節。燒結過程中各方向幾何尺寸減小，壓坯體積收縮密度增大，同時顯微組織發生變化。單元系金屬粉末主要表現在孔隙的形狀、數量和分布的變化。多元系顯微組織的變化除了孔隙的變化外，還體現在所需相的形成和發展。

  一般地講，粉末體燒結分為無壓燒結與加壓燒結。加壓燒結有熱壓、熱等靜壓、粉末熱鍛等工藝。粉末冶金燒結爐必須是真空爐或氣氛燒結爐。燒結氣氛可以是氮氣、氫氣、或氬氣。

  決定燒結致密化的主要因數為：粉末體的化學組成、生坯密度、燒結溫度、燒結時間。燒結過程最基本的驅動力是表面能的減低，而且，粉末越細，壓坯具有的表面能越大，燒結的驅動力越大。主要的原子遷移機理有4種：擴散流動，蒸發凝聚，黏性流動，塑性流動。

  對于絕大多數燒結過程，原子擴散流動最主要的是利用物質遷移原理。原子或空位的這些運動使顆粒形貌改變，孔隙圓化與收縮，燒結頸長大，壓坯致密化。

  微波燒結技術的誕生與發展，已從陶瓷材料的制備擴展到粉末冶金燒結，尤其是微波燒結所具有的燒結溫度低、時間短以及可以有效控制晶粒長大的特點使得制備納米晶材料成為可能。