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真空燒結爐采用高溫電熱合金絲或硅碳棒作為發熱元件,K分度或S分度熱電偶作測溫元件,爐膛最高溫度可達1700℃,用精密數顯程序控溫儀控溫,能實現爐溫的自動程序升降。由機械真空泵或者二級真空機組對爐膛進行抽真空,可實現樣品的真空燒結,同時也可注入保護氣氛或反應氣氛作氣壓高溫燒結。設備廣泛應用于結構陶瓷、功能陶瓷、硬質合金、生物陶瓷、人工晶體、復合材料等的高溫燒結試驗。
真空燒結是一種瓷坯在真空條件下燒結的方法,氧化物陶瓷坯體的氣孔中含有的水蒸氣、氫、氧等氣體在燒結過程中借溶解、擴散沿著坯體晶界或通過晶??蓮臍饪字幸莩?。但其中的一氧化碳、二氧化碳,特別是氮,由于溶解度較低,不易從氣孔中逸出,致使制品內含有氣孔,致密度下降。如將坯體在真空條件下燒結,則所有氣體在坯體尚未完全燒結前就會從氣孔中逸出,使制品不含氣孔,從而提高制品的致密度。
真空燒結爐在高溫和一定的真空度下,使具有一定形狀的陶瓷坯體經物理化學過程變為致密、堅硬、體積穩定、具有一定性能的燒結體。物理化學過程包括粘滯流動、擴散、蒸發、凝聚、新相形成、溶解和沉淀、固溶體產生等。在過程進行中,粉末總表面能下降,宏觀上表現出坯體收縮,強度增加;微觀上表現為氣孔數量減少,氣孔形狀、大小改變,晶粒尺寸及形貌變化,晶粒長大,晶界減少,結構致密化。瓷坯中含有一定量的氣孔,其中水蒸氣、氫氣、氧氣能借助溶解和擴散過程從封閉氣孔中逸出,一氧化碳、二氧化碳和氮氣等由于溶解度較低,不易從封閉氣孔中逸出。
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