Ki wòl Platens chofe jwe nan peze cho nan seramik teknik?

Ou pa senpleman fonn epi jete yon plak solid, bal-prèv blende seramik, oswa yon bòl transparan, ultra-difisil pou moun k ap chèche enfrawouj yon misil. Li fèt pa peze cho: se yon mens, ki lach poud seramik chaje nan yon mouri epi peze anba gwo presyon nan yon tanperati searing, byen fon andedan yon gwo founo vakyòm. Ak plak yo ki delivre sa a kraze, boule enèji yo pa asye, ki ta sag ak fonn. Sa yo se blòk grafit dans oswa metal refractory, zoranj ak chalè, epi yo se sculpteur yo nan materyèl ki pi di ak pi avanse nan mond lan.

Cho peze nan seramik teknik
Technical ceramics, such as silicon carbide (SiC), aluminium oxide (Al₂O₃), boron carbide (B₄C) and silicon nitride (Si₃N₄), are characterised by excellent hardness, high-temperature strength, wear resistance and chemical inertness. However, they cannot be melted and cast like metals, because their melting points are very high (typically >2000 degre) ak fonn seramik pann oswa kreye faz vle. Olye de sa yo fabrike nan pwosesis metaliji poud, peze cho se youn nan pwosedi ki pi efikas pou bay tou pre -dansite teyorik ak ekselan karakteristik mekanik.

Yon kantite ak anpil atansyon peze nan poud seramik chaje nan yon kavite mouri, anjeneral, grafit, nan yon operasyon cho peze. Mouri a se ant de gwo, plat plat cho. Se tout asanble a mete nan yon chanm vakyòm oswa yon gwo founo ki ranpli ak gaz inaktif (agon oswa nitwojèn). Plak yo chofe, anjeneral, lè yo mete yon kouran elektrik trè wo dirèkteman nan yo (chofaj rezistans) oswa pa chofaj endiktif, nan tanperati ant 1500 degre. ak plis pase 2000 degre. An menm tan an idwolik belye egzèse presyon uniaxial (souvan 20-100 MPa) atravè platin yo nan poud lan. Deformation plastik patikil seramik anba chalè entans ak presyon ak difizyon fwontyè grenn jaden ak ranpe rezilta nan dansifikasyon. Porosite redwi ak yon eleman totalman dans pèfòmans segondè seramik pwodui.

Plak grafit ki boule yo se anvil cho, san pitye ki peze lavi a nan yon pil poud epi fòje yon moso potri prèske endèstruktibl.

Poukisa plak chofe yo enpòtan anpil nan pwosesis la
Teknoloji seramik cho peze sistèm lan ak platn chofe se pa sèlman yon founisè chalè ak fòs, men aparèy santral la detèmine bon jan kalite a nan pati nan seramik fini. Plak yo gen yon kantite fonksyon enpòtan:

1. Inifòm, chofaj tanperati ki wo
Plak yo dwe chofe inifòm mouri a ak poud lan sou tout sifas la peze. Nenpòt diferans tanperati mennen nan dans inegal, ak pòsyon cho yo vin twò-dans epi pètèt montre devlopman grenn pandan y ap seksyon ki pi fre yo rete pore ak fèb. Se konsa, plak yo koupe nan yon plat espesifik (tipikman pi bon pase 0.01 mm) epi yo chofe lè l sèvi avèk sous pouvwa milti-zòn oswa byen enjenyè eleman chofaj rezistan. Nan 2000 degre, ki se yon feat jeni enpresyonan, omojèn tanperati a sou fas plak la anjeneral kenbe nan ± 5 degre.

2. Menm Distribisyon Presyon
Belye mouton idwolik la egzèse yon fòs men se plak yo ki distribye fòs sa a yon fason inifòm sou tout koup transvèsal mouri a. Si sifas plak yo pa jisteman nivo ak paralèl, distribisyon presyon an pa inifòm. Sa vle di ke eleman yo pi epè sou yon bò ak pi mens sou lòt la oswa ke yo posede gradyan dansite. Menm nan tanperati ki wo (plis pase 1500 degre) grafit kòmanse trennen sou vant. Plak yo dwe byen epè ak pite segondè grafit amann grenn ki pa pral defòme anba souch. Gen kèk nan près ki pi sofistike yo sèvi ak plak grafit difisil ki sipòte pa yon santiman grafit ki pi dousman, ki konfòme oswa yon sistèm idwolik milti-piston pou ogmante plis inifòmite presyon.

3. Rezistans nan estrès segondè tèmik ak mekanik
Platen yo sibi an menm tan chaj konpresiv fò ak tanperati grav. Steel ta dwe mou ak koule nan 1000 degre, byen anvan ranje ki nesesè 1500-2000 degre. Materyèl abityèl la se grafit epè, ki gen gwo -fòs (izotrop oswa grenn fin). Graphite gen bon rezistans nan chòk tèmik (chofaj rapid ak refwadisman san yo pa kraze), se chimikman konpatib ak pifò poud seramik, epi li kenbe fòs konpresiv li nan 2500 degre. Nan kèk aplikasyon patikilye kote pite trè wo oswa atmosfè ki pa-kabòn nesesè, metal refractory tankou tengstèn oswa molybdène yo itilize pou platin yo, byenke sa yo pi chè ak mwens oksidasyon-rezistan.

4. Bay yon anviwònman pwòp, reyaktif-gratis
Seramik teknik yo prèske toujou cho peze anba vakyòm (anjeneral 10-2 a 10-4 mbar) oswa atmosfè gaz inaktif (agon, nitwojèn). Sa a anpeche oksidasyon poud seramik la ak platin grafit yo. Oksijèn nan tanperati ki wo ta boule grafit byen vit epi domaje pifò seramik ki pa oksid. Mouri a oswa seramik la pa ta dwe reyaji ak plak yo tèt li. Akòz inèsi nan grafit-wo pite nan carbure, nitrur ak oksid nan tanperati pwosesis, li se materyèl la pi gwo platin.

Konsepsyon ak preparasyon platin chofe grafit
Plak grafit yo pa fè mete pòtre nan yon blòk grafit. Yo se konpozan ki fèt ak presizyon. Paramèt tipik yo se:

Materyèl: -grenn byen (<10 μm), high bulk density (>1.8 g/cm³), grafit, izostatik oswa Vibration moule. Dansite segondè a amelyore konduktiviti chalè a, fòs mekanik ak rezistans ewozyon.

Flatness: Flatness andigman sou tout figi platin mwens pase oswa egal a 0.01 mm. Sa a se souvan akonpli pa dyaman fanm k'ap pile apre yon tanperati ki wo soulajman estrès recuit.

Paralèl: Fè fas a platn anwo ak pi ba yo paralèl nan tè a nan mwens pase oswa egal a 0.02mm.

Kouch sifas (si ou vle): Gen kèk plak yo kouvwi ak yon kouch mens nan grafit pirolitik oswa yon carbure refractory (eg TaC, NbC) pou diminye mete, evite kole nan mouri a, ak lonje lavi sèvis.

Chanèl refwadisman (entegre): Lè platin yo dwe refwadi byen vit apre sik la peze, chanèl entèn yo usinage nan blòk grafit yo nan ki yon gaz inaktif (egzanp, elyòm oswa agon) ponpe. Sepandan yo dwe pran prekosyon nan refwadisman pou evite chòk tèmik.

Nouvo platin grafit yo jeneralman 'kwit soti' anvan premye itilize nan tanperati ki wo nan yon vakyòm pou elimine nenpòt imidite absòbe oswa kontaminan temèt. Pwosedi degassaj sa a gen pou objaktif pou anpeche kontaminasyon seramik la.

Nòt Pwosesis: Kontwole Cool Down pou Evite Chòk Tèmik
Pati seramik ki te kreye nan 1500-2000 degre dwe refwadi nan tanperati chanm. Faz fre-desann sa a enpòtan menm jan ak peze tèt li. Seramik teknik espesyalman ki pa-oksid (carbure Silisyòm, carbure bor) yo frajil epi yo gen yon konduktiviti tèmik limite. Si refwadisman rapid oswa inegal, tansyon tèmik entèn yo mete kanpe ki ka lakòz pati a kraze espontaneman - souvan vyolan - pandan li kite laprès la.

Se poutèt sa, nan fen sik la peze, pouvwa a apwovizyone platn yo chofe dousman bese apre yon pwofil fre pwograme -desann. Yon pwofil komen ka bese tanperati a soti nan 2000 degre a 800 degre nan 2-4 èdtan epi kite li refwadi natirèlman nan atmosfè inaktif la. Plak yo tèt yo dwe refwadi respire. Graphite ede ak konduktiviti tèmik relativman wo li (apeprè . 50-100 W/mk nan tanperati ki wo, tou depann de klas), men vitès la nan ki refwadi desann toujou restriksyon pa kalite yo nan seramik la. Gen kèk près cho ki gen yon sistèm refwadisman aktif ki ponpe gaz inaktif atravè chanèl platin yo, men pousantaj koule a ak anpil atansyon kontwole pou anpeche gradyan chalè atravè fas plak la.

Diferan seramik, diferan konsepsyon plak
Kondisyon yo peze cho yo varyab pou diferan seramik teknik. An konsekans, plak chofe yo adapte:

Seramik|Tipik Cho Sur Tanperati|Materyèl platin|Konsiderasyon espesyal
Silisyòm carbure (SiC) 1800-2100 degre GraphiteTrè wo tanperati Trè wo grafit pite obligatwa Souvan yo itilize kouch grafit pirolitik pou anpeche entèraksyon ak vapè SiC
Alumina (Al2O3) 1400-1600 degre Graphite oswa molybdenumCan dwe bourade nan vakyòm oswa gaz inaktif. Molybdène lè kontaminasyon kabòn dwe evite
Karbid bor (B₄C) 2000-2200 degre Graphite Ekstrèm tanperati; grafit espesyal ki gen gwo -dansite, byen-grain; trè dousman fre-desann
Silisyòm nitrure (Si3N4) 1700-1850 degre Graphite Anjeneral yo itilize yon kabann poud oswa FOIL (egzanp kouch BN lage) pou anpeche konpozan adhere nan plak la oswa mouri.
Zirkonyòm diboride (ZrB 2 ) 1900-2100 degre Graphite (kouvri ak TaC) Trè reyaktif, mande pou yon kouch carbure pwoteksyon sou sifas plat la
Poukisa peze cho pi bon pase lòt metòd fòme seramik?
Konpare ak sintering san presyon oswa cho izostatik peze (HIP), peze cho ak platn chofe bay:

Higher Density: Hot pressing gives you >99.5% dansite teyorik, ak nan mwens tan.

Gwosè grenn byen. SINTERING anba presyon pèmèt SINTERING nan yon tanperati ki pi ba pase SINTERING san presyon, bay monte pi piti grenn ak karakteristik mekanik amelyore.

Toupre -fòm nèt: Pati seramik la pwodui dirèkteman nan mouri a, kidonk li nesesè anpil ti machin apre peze (ki difisil ak chè pou seramik difisil).

Pwopriyete inifòm: Yon konbinezon de presyon uniaxial ak chofaj inifòm rezilta nan pwopriyete izotwòp oswa tou pre -isotropik, tou depann de materyèl la ak kondisyon peze.

Men, cho peze limite nan fòm konparativman senp (silenn, blòk, plak) epi li pi chè nan depans zouti pase sintering san presyon. Pou plis fòm konplike, kèk lòt pwosedi yo ka mande, pou egzanp piki bòdi ak Lè sa a, SINTERING.

Konsiderasyon sekirite ak operasyon
Lè w ap travay ak plak chofe yo nan 2000 degre andedan chanm vakyòm lan, mezi sekirite yo dwe pran:

Oksidasyon grafit: Si hoover la pèdi oswa rezèv gaz inaktif la echwe, grafit cho pral limen nan lè a nan tanperati ki depase 400 degre, boule vit epi bay chalè ekstrèm. Si oksijèn antre nan, verrouillage otomatik fèmen pouvwa a epi lave chanm lan ak gaz inaktif.

Radyasyon tèmik. Plak limen yo gaye anpil nan enfra-wouj la. Filtè pwoteksyon yo monte nan pòtay yo. Operatè yo pa janm gade dirèkteman nan zòn cho a san pwoteksyon je.

Chòk tèmik nan grafit Krak plak grafit ak refwadisman rapid Gwo plak yo gen yon to ki ba fre -nan mwens pase oswa egal a 50 degre / minit epi anjeneral pi dousman.

Danje lanmò ak poud: Gen kèk poud seramik (egzanp oksid beryllium, oksid thoryòm) ki pwazon. Se cho peze materyèl sa yo nan bwat gan-. Pousyè grafit, menm lè "inatèt," ka yon danje elektrik lè li bati.

KONKLIZYON: Sifas ki pi nivo, ki pi pwisan, ki pi cho
Platin chofe a se pi gwo -zouti fòje tanperati, ki fè yon poud ki lach, gri nan lavi ki pi avanse-sove konpozan seramik sou Latè. Yo varye soti nan plak blende ki sispann kou fizi, nan zouti koupe ki machin superalliaj, nan bòl misil ki siviv vòl sipèsonik, nan pote boul ki kouri san lubrification-tout fèt sou sifas ki pi cho, ki pi solid ak ki pi plat-plak grafit lumineux nan yon gwo founo cho peze. Pwosedi a mande pou tanperati ki wo anpil (> 1500 C), menm presyon, ak yon vakyòm pwòp oswa atmosfè inaktif. 2) Konsepsyon chak eleman nan sistèm platin chofe a, soti nan klas grafit amann -grenn grafit la rive nan nivo micron-planite nan nivo fre kontwole kontwole-desann pwofil la, se optimize, {1}, yon pèfòmans defo,- byen wo seramik. Lè w ap fè fas ak materyèl sofistike, pwodwi ki pi difisil yo fòme sou ekipman ki pi difisil ak pi cho - platin chofe nan yon laprès cho.