當前,陶瓷刀等低碳新材料高科技產品在國內的應用已逐步得到推廣,其韌性、硬度等同鋼鐵。下面給大家介紹下熱等靜壓機如何將普通材料轉變為新材料。

  為增強陶瓷的韌性,通常在陶瓷基體中引入纖維或晶須,然而在傳統的燒結過程中因需要很高的燒結溫度和較長的燒結時間,往往會使纖維和晶須發生表面強度的退化,甚至與基體發生化學反應,失去補強增韌的作用。

  采用熱等靜壓燒結工藝,則大大降低了燒結溫度和保溫時間,可獲得性能優異的纖維或晶須補強陶瓷基復合材料。如采用熱等靜壓燒結工藝,在1085~C1]P獲得相對密度高達91.5%的SiC晶須補強SiC陶瓷,其室溫抗彎強度和斷裂韌性分別達到595MPa和6.7MPa·m 。此外,在陶瓷基體中加入第二相粒子也可提高陶瓷的斷裂韌性,但燒結時因形成內應力造成燒結困難并引起缺陷,熱等靜壓燒結使這一問題得到解決,如對TiO粒子補強AI 0,陶瓷進行熱等靜壓燒結,已成功地制備出完全致密的復合陶瓷。其研究表明,在溫度為1850~C、壓力為200MPa條件下燒結1h??色@得晶粒尺寸<100nm,且結構均勻致密的單相SiC納米陶瓷;而在溫度為1750oC、壓力為150 MPa條件下燒結1h,則可獲得晶粒尺寸50nm左右、結構致密均勻的復相SirN4/SiC納米陶瓷。為提高金屬的耐高溫性能和抗腐蝕性,利用等離子技術在金屬表面涂覆一層陶瓷所形成的金屬一陶瓷復合材料,因界面主要為機械結合,且涂層內存在大量氣孔,故影響材料的抗沖擊性能和抗腐蝕性。如果將表面噴涂有陶瓷涂層的金屬材料加上包套并真空密封后進行熱等靜壓處理。不僅可實現陶瓷涂層的完全致密,而且在陶瓷涂層與金屬基體間由于擴散作用將形成一層金屬陶瓷。從而實現涂層與金屬間的冶金結合,使得該復合材料具有理想的結合強度和優良的綜合性能。