Introduction des principales méthodes de frittage des céramiques techniques
Le frittage fait référence au processus de densification des corps crus en céramique après moulage. Sous l'action d'une température élevée, l'élimination des pores et le retrait du volume se produiront, produisant un corps fritté solide avec la géométrie attendue. Le processus de frittage a un impact crucial sur les performances du matériau. Il est très important de choisir une méthode de frittage adaptée lors de la fabrication de différents types de céramiques techniques et pour différentes exigences en matière de propriétés.
Il existe plusieurs méthodes de frittage des céramiques techniques :
(1) Frittage atmosphérique
Le frittage atmosphérique est l'une des méthodes de frittage les plus couramment utilisées, qui fait référence à une méthode de chauffage et de frittage de produits céramiques en ajoutant des auxiliaires de frittage appropriés sous pression atmosphérique (c'est-à-dire qu'aucune pression supplémentaire n'est requise pendant le processus de frittage).
L'inconvénient du frittage atmosphérique est que la température de frittage est élevée, que les exigences imposées au four sont également élevées et que le gaspillage d'énergie est important.
(2) Frittage par pressage à chaud
Frittage par pressage à chaud est une méthode de frittage pour la poudre céramique difficile à fritter, la puissance céramique est introduite dans lecavité du moulepuis chauffé dans une direction uniaxiale pendant le pressage, cela signifie que le moulage et le frittage sont effectués en même temps.
La poudre céramique est dans un état thermoplastique pendant le processus de frittage, ce qui facilite le contact, la diffusion et l'écoulement des particules, donc la pression de moulage est plus faible ; Il peut également réduire la température de frittage et raccourcir le temps de frittage, en résistant à la croissance des grains de cristal et en obtenant des pièces en céramique avec des grains de cristal fins, pleine densité, et de bonnes propriétés mécaniques et électriques. Il n'est pas nécessaire d'ajouter des auxiliaires de frittage ou de moulage, et des produits céramiques de très haute pureté peuvent être produits.
L'inconvénient du frittage par pressage à chaud est qu'il adopte une pression unidirectionnelle, de sorte que la forme et la taille du produit sont limitées par le moule, qui est généralement cylindrique ou en forme d'anneau. De plus, la pression unidirectionnelle rend également la répartition de la pression dans le corps cru inégale, ce qui provoque facilement une anisotropie dans la microstructure et les propriétés mécaniques du corps fritté en céramique.
(3) Frittage par pressage isostatique à chaud
Le frittage par pressage isostatique à chaud fait référence au processus de frittage et de densification de poudre céramique, de corps vert ou de corps précuit grâce à l'action conjointe d'un gaz haute pression à haute température et bien équilibré dans toutes les directions. Il convient à la fabrication de produits aux formes complexes et peut améliorer la densité et les performances des produits. Les pièces en céramique après frittage par pressage isostatique à chaud auront une densité bien équilibrée et les mêmes propriétés dans toutes les directions.
Le pressage isostatique à chaud est une méthode de frittage qui combine les avantages du le frittage atmosphérique et le frittage par pressage à chaud, il peut non seulement augmenter la densité comme le frittage par pressage à chaud, inhiber la croissance des grains et améliorer les performances du produit. De plus, elle peut également produire des pièces en céramique aux formes très complexes comme leatmosphériqueméthode de frittage et évitez l'orientation des grains des produits cristallins non égaux.
(4) Frittage par réaction
Désigne la méthode de frittage de matériaux céramiques par réaction mutuelle de la phase gazeuse ou liquide avec la matrice. Les produits les plus typiques sont le carbure de silicium fritté par réaction et les céramiques de nitrure de silicium fritté par réaction. L'avantage de cette méthode de frittage est que le processus est simple, le produit peut être légèrement traité ou non traité, et des produits de formes complexes peuvent également être produits. L'inconvénient est que les produits chimiques n'ayant pas réagi restent dans le produit, la structure n'est pas facile à contrôler et le produit trop épais n'est pas facile à fritter complètement.
(5) Frittage sous pression de gaz
Le frittage sous pression de gaz (GPS) fait référence à une méthode de frittage selon laquelle une certaine pression de gaz est appliquée pendant le processus de frittage à haute température afin de supprimer la décomposition et la perte de poids des matériaux céramiques à haute température. Ainsi, la température de frittage peut être augmentée, la densification du matériau peut être davantage favorisée et des produits céramiques à haute densité peuvent être obtenus.
Le frittage sous pression de gaz et le frittage par pressage isostatique à chaud utilisent le gaz comme méthode de transmission de la pression, mais la pression et l'effet de pression des deux sont différents. Lors du frittage HIP, la pression du gaz est élevée (100 ~ 300 MPa) et la fonction principale est de favoriser la densification complète de la céramique. Lors du frittage GPS, la pression du gaz appliquée est faible (1 ~ 10 MPa), ce qui supprime principalement la décomposition thermique du Si3N4 ou d'autres matériaux à haute température à base de nitrure.
(5) Frittage par dépôt en phase vapeur
Le frittage par dépôt en phase vapeur peut être divisé en méthode physique en vapeur et méthode chimique en vapeur. Il existe deux méthodes physiques principales : le dépôt par pulvérisation cathodique et le dépôt par évaporation. La méthode de pulvérisation consiste à bombarder une cible plate avec un faisceau d'électrons sous vide, et les atomes cibles sont stimulés puis déposés sur le substrat de l'échantillon. Le procédé de dépôt chimique en phase vapeur introduit un gaz de réaction et un mélange gazeux pendant que le matériau du substrat est chauffé, et les matériaux générés par décomposition ou réaction à haute température sont déposés sur le substrat pour former un matériau dense.
Mascera Technology est un fournisseur professionnel de pièces techniques en céramique en provenance de Chine. Nous nous concentrons sur la fourniture de pièces en céramique présentant d'excellentes propriétés, une haute précision, une qualité constante et un coût compétitif. Nous proposons une production sur mesure selon la demande des clients sur les matériaux céramiques de céramique d'alumine (Al2O3), de céramique de zircone (ZrO2), de céramique de nitrure de bore (HBN et PBN), de céramique de nitrure de silicium (Si3N4), de céramique de carbure de silicium (SiC), de nitrure d'aluminium. Céramiques (AlN) et vitrocéramiques usinables. Pour toute demande relative à la céramique technique, veuillez nous contacter, nous ferons de notre mieux pour résoudre votre problème.
