碳化硅高温真空烧结炉结构组成
碳化硅反应真空烧结炉
碳化硅反应真空烧结炉碳化硅反应真空烧结炉(以下简称烧结炉)是一种高温烧结设备,适用于制备高温结构陶瓷、热障涂层、超硬材料等高端材料。
它通过在真空或惰性气氛下对粉末材料进行高温加热,在烧结过程中使用碳化硅粉末作为辅料,进一步提高了烧结材料的硬度和密度,从而获得更高的材料性能。
烧结炉的基本结构由炉体、烧结腔、加热器、真空/惰性气氛系统、温度测量和控制系统组成。
其中,烧结腔是烧结过程的核心组成部分,通常采用单个或多个石墨腔体。
石墨材料的导热性好,适合高温烧结,同时耐磨、耐腐蚀、抗氧化能力强,所以是烧结腔的理想选择。
在烧结过程中,需要通过加热器对粉末材料进行高温处理。
常用的加热器有石墨电极、电阻丝、电加热炉等。
石墨电极是一种直接放置在材料上方的导电材料,适用于烧结粉末材料的中等尺寸。
电阻丝则是一条细电线,可精确加热烧结样品。
电加热炉则是一种包裹在烧结腔附近的加热系统,适用于大型或复杂结构材料的烧结。
真空/惰性气氛系统是烧结炉中的一个重要组成部分,用于控制烧结过程中的热化学反应。
在真空中进行烧结可以避免材料在高温下受氧化的影响,有利于提高烧结材料的质量和效率。
惰性气氛则是一种惰性气体环境,在其中进行烧结可以防止材料与热化学反应气氛中的气体发生反应。
温度测量和控制系统则是烧结炉的关键部分,用于确保烧结过程中的温度控制和稳定。
它通常包括温度传感器、温控仪和温度调节器。
温度传感器可以测量烧结腔内的温度,并将数据传输到温控仪上。
温控仪则可以根据接收到的温度数据控制加热器的输出功率,并调节加热器的温度,以保持烧结过程中所需要的恒定温度。
烧结炉的优势主要包括以下几点:(1)高温烧结:烧结炉能够提供高温、低压、惰性气体和真空环境,对高温材料的烧结提供了优越的条件。
(2)高质量烧结:通过使用碳化硅等辅料,可以进一步增加烧结过程中的温度、压强和热化学反应,从而提高烧结材料的质量。
(3)材料稳定性:烧结炉可以提供纯净、无氧的烧结环境,避免了材料受氧化等外部因素的影响,有利于提高材料的稳定性。
恒普真空烧结炉说明书
恒普真空烧结炉说明书ZRY65A 型多功能其空热烧结炉在其空状态高温加热。
即把工艺要求的温度。
上压头加压后向下移动,使工件在成形的模具内变形,即称为等温锻造。
此设备在真空状态下高温加,可制造复合材料。
还能在真空状态下具有高温烧结等多种功能的热处理设备。
ZRY65A型多功能真空热压烧结炉其加热体为石墨棒,共9根分三纽。
按“星形”接法结构相连。
每组分别接在三个水冷电极块上。
炉内保温结构为内套为石墨简,外套为不锈钢筒,保温材料为碳毡。
设备加热体特点:加热温度高,保温效果好,炉内温度均匀性好。
炉内工件加热到工艺要求所需温度后,启动压机实行热压。
本设备由炉体、炉门、加热休,上、下水冷压头,炉门移动车、真空系统、压机及电控等纽成。
具有结构紧凑、操作简便、维修方便等特点。
本设备采用立式结构,前开门,炉体固定在压机平台上,炉门固定在炉门移动车上,加热体固定在炉门上,设备侧面设有测温孔,可供光电高温计测温。
还附没观察窗,供观察炉内升温状况。
炉体、炉门、上下水冷压头均采用双层水套结构,内套为不锈钢,外套为碳钢。
炉门固定在车架上,经丝杠、电机传动来移动炉门。
车架均用钢板焊接而成。
真空系统由KT-400油扩散泵1台为主泵,2X-70型机械泵为粒轴泵。
即作为主泵的前级泵。
系统设有汕捕集器,(俗称冷阱)主阀、上下管道阀、电磁截止阀及真空管道等纽成。
压机的额定吨位为50吨。
它是山压机框架、油缸、液压系统等组成。
压机框架山底座、上横梁、支承管及拉紧丝杠等组成。
液压系统详见液压站使用说归书3. 6电源及电控:设备电控部分主要出电气控制柜及电源变压器组成。
电气控制柜上安装有真空讣电气操作面板及系统控制面板。
控制框内安装有可控d调功器、接触器、缤电器及按线排等。
碳化硅真空烧结炉原理
碳化硅真空烧结炉原理●用途:中频碳化硅烧结炉是一种间歇式感应加热炉,主要用于硬质合金、粉沫冶金行业生产各种粒度的碳化硅粉、碳化硅密封陶瓷烧结、无压碳化硅烧结、碳化钛粉、碳化钒粉等金属粉末及复合金属粉末。
●特点:1.碳化硅烧结炉是生产碳化硅材料的关键设备,经该设备反应烧结的碳化硅产品,具有优良的工艺性能。
产品力度均匀,反应完全、化合含量高、质量好;配有脱蜡系统,强化脱蜡效果,炉内气氛更稳定;延长了碳毡及发热材料的使用寿命。
采用阻性或感应加热,石墨管发热体寿命长,加热效果好,维护方便。
2.单室,卧式结构,前开门或前后双开门,操作简单便捷。
设备布置紧凑合理,占地面积小。
3.炉体高温段冷却采用自然冷却,低温段冷却可通过充正压惰性气体,加快冷却速度。
有炉体防爆阀,安全可靠。
4.工作气氛:氢气、氮气、惰性气体,温度测量:远红外线光学测温。
●设备自动化程度高:1.2500℃高温炉体,可满足各种粒度的碳化硅粉、碳化硅密封陶瓷烧结、无压碳化硅烧结、碳化钛、碳化钒、等金属粉末及复合金属粉末。
2.采用数显化可编程智能控温系统,全自动高精度完成测温控温过程,系统可按给定升温曲线升温,并可贮存不同的工艺加热曲线。
3.采用纯水冷却系统;数字式流量监控系统,采用高性能中频接触器对炉体进行自动转换;全面的PLC水、电、气自动控制和保护系统。
4.该系统对碳化质量有明显改善,与传统碳化炉相比,具有反应完全、粒度均匀、化合含碳量高、游离含碳量低等,而且产量高、劳动条件好、使用寿命长。
1.2500℃超高温炉体,可满足各种粒度的碳化硅粉、碳化硅密封陶瓷烧结、无压碳化硅烧结、碳化钛、碳化钒、等金属粉末及复合金属粉末。
2.采用数显化可编程智能控温系统,全自动高精度完成测温控温过程,系统可按给定升温曲线升温,并可贮存二十条共400段不同的工艺加热曲线。
3.采用纯水冷却系统;数字式流量监控系统,采用高性能中频接触器对炉体进行自动转换;全面的PLC水、电、气自动控制和保护系统。
真空烧结炉
烧结炉:该设备为特制专用设备,由上海顺岚热能设备有限公司生产,这是一家具有几十年从事搪瓷生产设备、喷涂设备、干燥一烧结窑炉及工艺技术,产品开发的专业公司.具有深厚的技术力量和丰富的经验,开发的产品有节能、环保、适用性广泛的特点。
炉子的具体结构和性能介绍如下:1、该烧结炉需要烧结的内胆采用湿法涂釉,一涂一烧工艺,烧结温度为840~880℃,干燥温度100~150℃,烧结时间约8~10min。
烧结炉(含干燥炉)装机功率850KW(±5%);炉窑机械、风机能耗25KW左右;烘干线备用加热器功率60KW;2、该炉炉体采用型钢结构。
主要隔热材料采用1050级硅酸铝纤维,高温区厚度≥340mm;中温区厚度≥200mm;低温区采用100K矿棉毡隔热。
并特别设计空气保温层和铝箔隔热反射层。
炉体外表安装0.75mm彩色波纹钢板,美观耐用。
3、装置8台内循环式不锈钢风幕机(一米外测量风幕机噪音≤85分贝),阻断热流外溢,均匀炉温。
4、采用刚玉莫来石管的美式加热器。
发热体为0Cr25Al5。
耐高温、绝缘性好、寿命长、维修成本低。
该加热器在炉内排布均匀,测温点多(设20个点),使炉内温度均匀,炉内主要处温差达±5℃。
5、产品加热区加热时间保证在8~10分钟。
使瓷釉充分熔平,提高质量。
炉窑升温时间在90分钟左右。
产品出炉采用吹风冷却,改善操作条件。
6、输送机采用封闭轨240-50kg悬挂链,轨道弯曲部位采用上海优质Mn钢并热处理的悬挂链,使用可靠、灵活、寿命长。
烧结和干燥使用一条输送线,线上自动加油,张紧装置采用重锤结构。
生产中产品不用中间人工摆渡,自动化程度高。
7、采用310S高温耐热钢做炉顶吊钩,下吊工件,运行可靠。
8、控制系统:①每一组加热器都能进行控温。
该炉加热器分7-8组。
为了保证温度均匀,本设计采用上下可以同时分别控温。
②测温点总共达20点,其中在热交换带设2个测温点,干燥热风设2个测温点,全面掌握炉内温度工况。
碳化硅真空烧结炉的工艺流程合
碳化硅真空烧结炉的工艺流程合英文回答:Process Flow of Silicon Carbide Vacuum Sintering Furnace.The process flow of a silicon carbide vacuum sintering furnace typically involves the following steps:1. Raw material preparation: The starting materials for silicon carbide sintering are silicon and carbon powders. These powders are mixed and milled together to create a homogeneous mixture.2. Forming: The mixed powders are then formed into the desired shape. This can be done using various methods, such as pressing, extrusion, or injection molding.3. Drying: The formed parts are dried to remove any moisture. This is typically done in a vacuum oven.4. Pre-sintering: The dried parts are pre-sintered at a temperature below the final sintering temperature. This step helps to strengthen the parts and reduce their porosity.5. Final sintering: The pre-sintered parts are then sintered at the final sintering temperature. This step takes place in a vacuum furnace. During sintering, the silicon and carbon atoms diffuse together to form silicon carbide.6. Cooling: After sintering, the parts are cooled slowly to room temperature. This helps to prevent cracking and distortion.中文回答:碳化硅真空烧结炉的工艺流程。
真空脱脂烧结一体炉结构简介
真空脱脂烧结一体炉结构简介一.炉体(1)炉体为卧式单室前后双开门结构,壳体为冷夹套(图4),外层为碳钢,内层为高温不锈钢,炉门,炉体法兰碳素结构钢Q235A。
二.保温层(1)炉膛由外至内分别由软碳毡,硬碳毡复合隔热屏组成。
(2)炉门两端均设置了内隔热门将炉胆两密封(图3),阻止了炉内热量流失同时也解决了,不锈钢无法在高温度高压力的情况下正常有效的使用。
三.真空系统(1)真空系统由一台2X-70的旋片式真空泵和一台ZJ300B罗茨真空泵组成真空机组(图7),配DDC-JQ80电磁真空带充气阀(防止设备突然停电,空气倒流使产品氧化设备损坏等一系列事故发生),GDQ-160气动高真空挡板阀和连接管道组成。
真空泵前安装过滤器,滤除抽气过程中的杂质,提高真空泵的使用寿命。
(2)采用电阻真空计对自控系统进行测量控制,具有真空机组互锁自动控制功能,确保各真空泵在要求的真空度条件下可靠安全启动。
四.脱脂系统(1)脱脂系统由炉内脱脂石墨密封箱,集脂罐,特制水冷捕集器,和水环式真空泵等部分组成(见图1,6,8,9,10,11),配置气动水冷球阀。
(2)采用脱脂石墨密封箱和捕集器脱脂,减少内炉壁,隔热屏及发热体的污染,提高脱脂效率以及产品质量。
(3)定向气流载气脱脂,可加大强化脱脂效果。
(4)脱脂系统的有关管路和捕集器等采用热水作介质加热,使管路和捕集器的温度高于脂类物质的熔化温度,以避免对管路的堵塞,同时可以清洗捕集系统上冷凝和捕集的脂。
五.充气系统(1)系统配置有两路流量计(图15)对充入炉内的Ar气流量进行大小调节。
(2)在脱脂阶段可根据产品脂含量的多少,适当充入微量Ar气,实现定向气流脱脂。
(3)在炉体上安装有电接点(图16)压力表显示炉内压力,配置超压安全阀,当过压时,可自动泄压,确保系统运行安全。
六.电气加热温度控制系统(1)三区控温(图17),采用三支W-Re热电偶对炉内纵向方向实行三点式测温。
(2)为提高系统的可靠性和具有优良的PID调节功能,采用日本岛电SHIMADEN品牌的可编程温控仪(图14),控制功能完善,控温精度高。
烧结炉结构
烧结炉的开关机
烧结炉的开关机
关机步骤
➢ 关机步骤则与开机步骤相反,需注意:当炉温降到100度左右时,方可 将传送带停下。
故障诊断与修复
监控程序几乎可以定位所有故障,当故障发生时,报警系 统会发出声光报警,并可能停炉。可打开“Alarm” 标签,察 看报警信息,判断故障位置,分析故障原因,并排除故障。 常见的故障报警及处理: ➢ 空气流量过小或过大,空气压力不稳。提请设施部作解决。 ➢ 压缩空气中有大量水份和油份,加大流量,排除积累在流量计 中的水份,同时提请设施部设法滤去压缩空气中的水份和油份。 ➢ 冷凝器排风量过小,开大风门,同时提请设施部加大抽风量。 ➢ 冷却水温度过高,提请设施降低水温。 ➢ HTO过滤器堵塞,用风枪吹洗过滤器。 ➢ 传送带过长,调整链带长度。 ➢ 温度超出设定充许范围,检查设定值是否合适,并件适当调整。 ➢ 加热管烧断,更换加热管。 ➢ 固 1、ZONE 2、ZONE 3、ZONE4, 其中ZONE 4 为对流加热区,位于其它三个温区上部,每个加 热区温度单独可调、加热元件为电热丝,加热温度可设置到 500摄氏度,但过程温度不应超过300摄氏度。
烧结区
烧结区包括六个加热区:ZONE 1、ZONE 2、ZONE 3、ZONE4 、 ZONE 5、ZONE 6,ZONE 1~4 为预烧结区,ZONE 5 和 ZONE 6 为主烧结区,加热元件为近红外线加热管,其中1~4区加 热管功率为1600W,5、6区加热管功率为2700W,每个温区温 度单独可调,1~4温区温度可设置到700摄氏度,5、6温区可 设置到摄氏1050度。
“Heating FF”拨到“ON”,将“Heating HTO”拨到“ON”。 6. 点击启屏幕上“Drive on/off” 收音开关,并按确认收音键,启动
碳化硅烧结炉特点及应用
碳化硅烧结炉是一种高温炉体,专门用于生产碳化硅(SiC)材料的设备。
碳化硅是一种非常重要的工业陶瓷材料,具有优异的机械性能、耐磨性、耐高温性和化学稳定性,因此在多个领域有着广泛的应用。
下面将详细介绍碳化硅烧结炉的特点及其应用领域。
### 碳化硅烧结炉的特点1. **高温能力**:碳化硅烧结炉能够提供非常高的温度,通常可达2000°C以上,这对于碳化硅材料的烧结是必需的,因为碳化硅的烧结温度通常非常高。
2. **气氛控制**:这类炉子能够提供不同的气氛环境(如惰性气体、还原气氛或真空等),以满足不同碳化硅产品的烧结要求,保证产品质量。
3. **均匀加热**:碳化硅烧结炉设计有先进的加热和冷却系统,可以实现炉内温度的均匀分布,确保碳化硅材料的均匀烧结。
4. **自动化程度高**:现代碳化硅烧结炉配备了先进的控制系统,可以实现炉温的精确控制和过程的自动化管理,提高生产效率和产品一致性。
5. **能源效率**:高效的设计和隔热材料的使用使得碳化硅烧结炉在达到高温的同时,尽可能减少能源消耗。
### 应用领域碳化硅烧结炉生产的碳化硅材料,由于其独特的性质,被广泛应用于多个领域:1. **半导体工业**:作为半导体设备的基板材料,碳化硅用于高功率和高频率的电子器件。
2. **耐磨材料**:在机械领域,碳化硅被用于制造各种耐磨部件,如轴承、密封件和喷嘴等。
3. **耐高温材料**:碳化硅的高温稳定性使其成为炉窑用耐火材料的理想选择,特别是在需要长时间维持高温的环境中。
4. **汽车行业**:碳化硅材料用于制造刹车盘和离合器等汽车部件,提高了汽车的性能和安全性。
5. **核能领域**:碳化硅的辐射抗性和热稳定性使其在核反应堆的结构材料和核燃料颗粒方面有潜在的应用。
6. **新能源**:在太阳能光伏和风能转换系统中,碳化硅材料也展现出了良好的应用前景。
总之,碳化硅烧结炉是生产高性能碳化硅材料的关键设备,而这些材料在现代工业和科技发展中扮演着极其重要的角色。
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉是一种高温、高压、无氧环境下进行材料加工的设备。
其主要原理是将粉末或颗粒材料在高温、高压、无氧环境下进行加工,使其颗粒间发生化学反应或物理变化,从而形成致密的块体材料。
真空热压烧结炉由四个主要组件组成:加热系统、真空系统、压力系
统和控制系统。
其中,加热系统是最重要的组件之一,它通过电阻加
热器或电感加热器将样品加速到所需温度。
真空系统用于排除气体和
水蒸气,以保证无氧环境。
压力系统用于施加恰当的压力,以确保样
品在高温下形成致密的块体材料。
控制系统用于监测和调节温度、真
空度和压力等参数。
在真空热压烧结过程中,首先将粉末或颗粒材料放置在模具中,并施
加恰当的预压力。
然后,在高温(通常为1000-2000℃)下施加高压(通常为50-200MPa)和真空条件下进行加工。
这种条件下,粉末或颗粒材料颗粒间发生化学反应或物理变化,从而形成致密的块体材料。
真空热压烧结炉的优点是可以制备高质量、高性能、致密的块体材料。
由于在无氧环境下进行加工,因此可以防止氧化和污染等问题。
此外,
该技术还可以制备出具有复杂形状和微观结构的材料。
总之,真空热压烧结技术是一种非常重要的材料加工技术,其原理简单但实用。
它已经被广泛应用于制备各种金属、陶瓷和复合材料,并在航空航天、能源、电子等领域得到了广泛应用。
重结晶碳化硅烧成中碳化硅的分解现象、热力学条件及对蒸发凝聚的影响
重结晶碳化硅烧成中碳化硅的分解现象、热力学条件及对蒸发凝聚的影响孙洪鸣;赵亚滨;李娅洁;何新涛;王立华;郝岩【摘要】重结晶碳化硅陶瓷烧成试验采用国内碳化硅微粉,对其烧成后的现象与结果进行分析检测,在热力学分析和试验的基础上得出含有较多杂质的国内碳化硅微粉在重结晶烧成中有显著分解挥发,而且影响碳化硅的蒸发凝聚过程。
%Sintering experiment of recrystallized silicon carbide was carried out using domestic silicon carbide micropowder.The sintered results were examined after the experiment.Characterization by thermochemistry,EDX and SEM shows that during sintering the domestic silicon carbide micropowder with impurity will decompose to a certain degree and decomposition will influence evaporation and condensation.【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(卷),期】2012(019)001【总页数】4页(P11-14)【关键词】陶瓷;重结晶碳化硅;烧成;分解;蒸发与凝聚【作者】孙洪鸣;赵亚滨;李娅洁;何新涛;王立华;郝岩【作者单位】辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144【正文语种】中文【中图分类】TQ174.530前言重结晶碳化硅陶瓷是将多种级配高纯度α-SiC微粉经配料、成型、干燥,最后在真空烧结炉的条件下高温烧结,微粉在超高温条件下经蒸发-凝聚(结晶)烧制成陶瓷制品。
碳化硅换热器的介绍
碳化硅换热器的介绍碳化硅换热器是一种高温换热设备,可以用于各种行业的高温热处理和燃烧系统,包括化学、能源、电力、冶金等领域。
在高温、腐蚀、磨损、氧化、侵蚀等环境下,碳化硅换热器能保证长期的高效稳定运行,并具有很高的性价比。
碳化硅换热器的主要构成碳化硅换热器由碳化硅陶瓷材料制成,以碳化硅颗粒为主要原料,通过高温烧结工艺制成碳化硅管、板、环、群等不同形状的换热器件。
碳化硅换热器的结构简单,由壳体、进出口法兰、换热器件等构成。
热传导介质为气体或者液体,内壳通常是一圈碳化硅换热器件,外壳构成一个密闭的热交换系统。
碳化硅换热器的优点碳化硅换热器具有以下优点:1.高耐温性碳化硅材料的使用温度高达1400摄氏度,优于其他硬质材料,如氮化硅材料只能使用于高温到1200摄氏度的环境中。
碳化硅换热器可以耐受很高温度的氧化性、还原性、粘附性和侵蚀性烟气、蒸汽和液体等介质。
2.耐腐蚀性好硅钢板、不锈钢等金属材料的腐蚀不仅会引起氧化,而且还会机械强度下降,但碳化硅换热器具有良好的抗氧化性和抗酸碱侵蚀性能。
3.长寿命碳化硅换热器可以长时间在高温、高腐蚀环境下稳定运行,使其具有更长的使用寿命。
4.高热传导效率碳化硅热传导系数高,保证了换热器的高热传导效率。
比同等体积的其他材料具有更高的换热效率。
碳化硅换热器的应用碳化硅换热器广泛应用于各种高温高腐蚀场合,包括化工、冶金、电力、石化等行业。
在燃气燃烧系统中,碳化硅换热器用于提高热效率,节约能源。
在高温实验室中,碳化硅换热器作为实验设备,可用于高温实验。
碳化硅换热器的维护保养1.定期清洗碳化硅换热器,避免堵塞。
2.定期检查碳化硅换热器的密封性能,如有漏气,需要及时更换密封垫。
3.定期检查碳化硅换热器的热传导性,如发现损坏,需要及时维修或更换。
4.在换热器停止运行时,应及时清理内部介质,保持内部干燥。
总结碳化硅换热器是一种高温高腐蚀环境下的高效换热设备,具有高耐温性、耐腐蚀性好、长寿命和高热传导效率等优点,广泛应用于化工、冶金、电力、石化等领域。
真空烧结炉工作原理
真空烧结炉工作原理真空烧结炉是一种用于金属、陶瓷、合金等材料烧结的设备,其工作原理是利用真空环境下的高温加热,使材料颗粒之间发生原子扩散和表面扩散,从而实现颗粒之间的结合,形成致密的块状材料。
本文将详细介绍真空烧结炉的工作原理及其相关知识。
1. 真空烧结炉的结构真空烧结炉通常由炉体、加热元件、真空系统、控制系统等部分组成。
炉体通常采用不锈钢或隔热材料制成,具有良好的密封性能和耐高温性能。
加热元件通常采用电阻加热丝或石墨加热体,能够提供高温加热条件。
真空系统用于将炉内的气体抽出,创造出真空环境。
控制系统则用于监控和调节炉内温度、真空度等参数。
2. 真空烧结炉的工作原理真空烧结炉的工作原理主要包括以下几个方面:(1)真空环境的创造在烧结过程中,需要将炉内的气体抽出,创造出真空环境。
这是因为在高温下,氧气、氮气等气体会与材料发生反应,影响烧结过程和材料的性能。
因此,真空环境的创造对于烧结过程至关重要。
(2)高温加热在真空环境下,通过加热元件对材料进行高温加热。
高温能够促进材料颗粒之间的原子扩散和表面扩散,使颗粒之间的结合更加牢固。
同时,高温还能够使材料的孔隙率降低,形成致密的块状材料。
(3)原子扩散和表面扩散在高温下,材料颗粒表面的原子会向材料内部扩散,不同颗粒之间的原子也会发生扩散,从而实现颗粒之间的结合。
这种原子扩散和表面扩散是烧结过程中的关键步骤,直接影响着烧结后材料的性能。
(4)冷却固化经过高温加热和原子扩散、表面扩散的过程后,材料在炉内冷却固化。
在冷却固化过程中,材料的结构会逐渐稳定,形成致密的块状材料。
3. 真空烧结炉的应用真空烧结炉广泛应用于金属、陶瓷、合金等材料的烧结过程。
在制备高性能金属材料、陶瓷材料、合金材料等方面具有重要的应用价值。
例如,用于制备高温合金、陶瓷刀具、金属陶瓷复合材料等。
4. 真空烧结炉的发展趋势随着材料制备工艺的不断发展,真空烧结炉也在不断改进和完善。
未来,随着新材料、新工艺的不断涌现,真空烧结炉将会更加智能化、高效化,为材料制备提供更加可靠的设备支持。
碳化硅烧结
1、无压烧结1974年美国GE公司通过在高纯度β-SiC细粉中同时加入少量的B和C,采用无压烧结工艺,于2020℃成功地获得高密度SiC陶瓷。
目前,该工艺已成为制备SiC陶瓷的主要方法。
最近,有研究者在亚微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,在1850℃~2000℃温度下实现SiC的致密烧结。
由于烧结温度低而具有明显细化的微观结构,因而,其强度和韧性大大改善。
2、热压烧结50年代中期,美国Norton公司就开始研究B、Ni、Cr、Fe、Al等金属添加物对SiC热压烧结的影响。
实验表明:Al和Fe是促进SiC热压致密化的最有效的添加剂。
有研究者以Al2O3为添加剂,通过热压烧结工艺,也实现了SiC的致密化,并认为其机理是液相烧结。
此外,还有研究者分别以B4C、B或B与C,Al2O3和C、Al2O3和Y2O3、Be、B4C 与C作添加剂,采用热压烧结,也都获得了致密SiC陶瓷。
3、热等静压烧结:近年来,为进一步提高SiC陶瓷的力学性能,研究人员进行了SiC陶瓷的热等静压工艺的研究工作。
研究人员以B和C为添加剂,采用热等静压烧结工艺,在1900℃便获得高密度SiC烧结体。
更进一步,通过该工艺,在2000℃和138MPa压力下,成功实现无添加剂SiC陶瓷的致密烧结。
研究表明:当SiC粉末的粒径小于0.6μm时,即使不引入任何添加剂,通过热等静压烧结,在1950℃即可使其致密化。
4、反应烧结:SiC的反应烧结法最早在美国研究成功。
反应烧结的工艺过程为:先将α-SiC粉和石墨粉按比例混匀,经干压、挤压或注浆等方法制成多孔坯体。
在高温下与液态Si接触,坯体中的C与渗入的Si反应,生成β-SiC,并与α-SiC相结合,过量的Si填充于气孔,从而得到无孔致密的反应烧结体。
反应烧结SiC通常含有8%的游离Si。
因此,为保证渗Si的完全,素坯应具有足够的孔隙度。
一般通过调整最初混合料中α-SiC和C的含量,α-SiC的粒度级配,C的形状和粒度以及成型压力等手段来获得适当的素坯密度。
烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响
第28卷第1期2010年2月 粉末冶金技术Powder M et a llurgy Technology Vol 128,No 11Feb 12010烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响吴澜尔3 江涌 乔发鹏(北方民族大学材料科学与工程学院,银川 750021)摘 要: 采用硼、碳助剂无压烧结制备碳化硅陶瓷。
针对烧结温度与碳化硅烧结体密度、抗弯强度以及硬度之间的关系进行了试验研究,并对不同温度下制备的烧结体进行了显微结构形貌观察和XRD 图谱分析。
结果表明,烧结温度在2190~2220℃范围内可以制备密度高、力学性能好的碳化硅陶瓷。
其相对密度超过96%;抗弯强度接近400M Pa;维氏硬度23GPa 以上。
在试验温度范围内,密度与抗弯强度之间的关系近似为线性关系,密度越高抗弯强度和硬度性能越好。
关键词:碳化硅陶瓷;烧结温度;显微结构;力学性能I nfluence of si n ter i n g te m pera ture on m echan i ca lproperti es of sili con carb i de ceram i csW u Lan ’er,J i a ng Y ong,Q i a o Fapeng(School of Material Science &Engineering,North University f or Ethnic,Yinchuan 750021,China )Abstract:Pressureless sintering of silicon carbide with C 、B as sintering additives were carried out .The influence of sintering te mperature on mechanical p r operties of silicon carbide cera m ics was investigated .M icr ostructure and XRD pattern of the sintered bodies at different sintering te mperature were analyzed .The results show that dense Si C ceram ics with good mechanical p r operties are obtained at sintering te mperature of 2190~2220℃.It has relative density of more than 96%;bending strength of near 400M Pa;V ickers hardness of more than 23GPa .I n the testingte mperature range,the relati on curve bet w een density and bending strength is app r oxi m ate t o linear one .The higherdensity,the better is the bending strength and the hardness .Key words:silicon carbide cera m ics;sintering temperature;m icr ostructure;mechanical p r operty3吴澜尔(1951-),女,教授。
反应烧结碳化硅技术参数
反应烧结碳化硅技术参数烧结碳化硅是一种重要的陶瓷材料,具有优异的高温性能和耐磨性,因此在工业制造、电子器件、热电耦合器件等领域有着广泛的应用。
烧结碳化硅的技术参数包括烧结工艺、物理性能、化学成分、微观结构等方面,下面将对这些技术参数进行详细的介绍。
一、烧结工艺烧结是制备碳化硅陶瓷的关键工艺之一,其工艺参数包括烧结温度、烧结时间、压力等。
烧结温度是指将碳化硅粉末在高温下烧结成陶瓷的温度,一般在2200℃以上。
烧结时间是指在一定温度下进行烧结的时间,一般为几小时至数十小时不等。
烧结压力是指在烧结过程中对碳化硅料施加的压力,一般通过压制、压模等方式进行。
二、物理性能烧结碳化硅的物理性能包括密度、硬度、抗压强度等方面。
密度是指单位体积的质量,烧结碳化硅的密度一般在3.15g/cm³以上。
硬度是指材料抵抗外力的能力,烧结碳化硅的硬度一般在2800-3300HV之间。
抗压强度是材料抵抗外部压力的能力,烧结碳化硅的抗压强度一般在300-600MPa之间。
三、化学成分烧结碳化硅的化学成分主要包括碳化硅、氧化硅、氧化铝等,具体成分的含量会影响材料的性能和应用范围。
碳化硅的含量是影响烧结碳化硅性能的关键因素,高含量的碳化硅可以提高材料的热导率和耐磨性。
氧化硅和氧化铝的含量会影响材料的稳定性和机械性能。
四、微观结构烧结碳化硅的微观结构主要包括晶粒尺寸、晶界相、孔隙率等方面。
晶粒尺寸是指材料中晶粒的大小,一般来说,晶粒尺寸越小,材料的硬度和抗压强度越高。
晶界相是指晶粒之间的界面相,晶界相的存在会影响材料的导热性能和化学稳定性。
孔隙率是指材料中孔隙的比例,孔隙率越低,材料的密实度和抗压强度越高。
综上所述,烧结碳化硅的技术参数涉及烧结工艺、物理性能、化学成分、微观结构等多个方面,这些参数的优化和控制对于烧结碳化硅材料的性能和应用具有重要意义。
在未来的研究中,可以通过调整烧结工艺、优化化学成分、控制微观结构等手段,进一步提高烧结碳化硅材料的性能,并拓展其在更多领域的应用。
真空加热炉的结构与原理及操作
▲:因为打开讯号没有由限制开关A供给端子8;查找线路。(电机不 转,大风) ▇:由火焰监测回路故障引起;检查游离探针系统绝缘、游离电流 ▼:由于低火焰位置的位置寻好没有由辅助开关“M”提供给端子8; 查找线路。 ▏:在燃烧器运行或发生空气压力故障时火焰讯号丢失;调整或更换。 P:空气压力开关导压通道堵塞、触点不正常。拆下空气压力开关,修 理检查。 1:第一安全时间完成时无火焰信号;检查游离探针系统, 2:第二安全时间完成时无火焰信号;调整更换。
(四)加热炉的运行操作
1、启动前的准备工作 检查炉体及工艺流程管线,无渗漏; 向炉内注入清洁自来水至液位计的安全液位; 按燃烧器参数规定设置参数; 燃烧器外壳要接地良好; 按燃烧器所需天然气压力,调节好压力值。
2、加热炉的排气、启动操作
将介质进口管道阀门关闭;
将XMT-100柜上的锅筒温度设定值提高:
限值时,启动燃烧器大小火。 2.3.1.2 当锅壳介质温度高于其设定的温度下 限加下限回差时,关闭燃烧器大火,小火保持不 变。 2.3.1.3 当锅壳介质温度高于其设定的温度上 限值时,关闭燃烧器小火。
2.3.1.4 当锅筒介质温度重新降至其设定的
温度上限减上限回差时,启动燃烧器小火。 2.3.1.5 当锅炉介质温度继续降到设定的温 度下限值时,启动燃烧器大火。 2.3.1.6 当锅筒介质温度高于设定温度上限 值加10℃, 锅筒温度超温报警,燃烧器连 锁停机。
真空加热炉
(一)真空加热炉的主要参数 (二)真空加热炉的结构 (三)真空加热炉的工作原理 (四)燃烧器 (五)真空加热炉的运行操作 (六)真空加热炉的维护保养 (七)真空加热炉的故障处理
碳化硅单晶生长炉内部结构
碳化硅单晶生长炉内部结构碳化硅(SiC)单晶生长炉是用于生长SiC单晶的关键设备。
SiC是一种宽禁带半导体材料,具有优异的物理和化学性质,因此在光电子、高功率电子和高温电子器件中得到广泛应用。
为了获得高质量的SiC单晶,需要在合适的温度和压力下进行晶体生长,而单晶生长炉的内部结构起到了至关重要的作用。
一般来说,SiC单晶生长炉的内部结构可以分为几个主要部分,包括炉体、加热系统、气氛控制系统、晶体台和温度测量系统。
首先是炉体,炉体是整个生长炉的主要结构,用于容纳整个生长过程。
炉体通常由高温合金材料制成,如钼(Mo)或钨(W),以确保在高温下的稳定性和耐腐蚀性。
炉体通常具有圆筒形状,并通过水冷系统降低炉体温度,以保持炉体处于适当的工作温度。
接下来是加热系统,加热系统用于提供高温的加热环境以促进SiC单晶的生长。
最常见的加热方式是使用电阻加热器,如碳化硅导电加热器。
这些加热器安装在炉体内部,通过通入电流产生热量,使炉体内部温度均匀升高。
加热系统通常具有可调节的温度控制器,以确保在整个生长过程中保持适当的温度稳定性。
气氛控制系统用于控制生长炉内的气氛环境,包括气体组分和压力。
生长SiC单晶的典型气氛是通过将硅(Si)和碳(C)源气体引入到生长区域来实现的。
这些源气体通过催化作用在炉体内部产生化学反应,以生成SiC单晶。
气氛控制系统通常包括供气系统、气体流量控制系统和压力控制系统,以确保适当的气氛组分和压力条件。
晶体台是用于支撑和定位生长SiC单晶的晶体底部。
晶体台通常由类似于石墨的材料制成,具有良好的化学稳定性和热传导性能。
晶体台的形状和尺寸可根据需要进行设计,以适应特定的生长过程和晶体尺寸。
晶体台通常与加热系统连接,并通过加热传导提供给晶体所需的温度。
最后是温度测量系统,温度测量系统用于监测和控制生长过程中的温度变化。
最常见的温度测量方法是使用热电偶,将热电偶安装在炉体内部的关键位置,以测量温度变化。
碳化硅pvt长晶炉原理
碳化硅pvt长晶炉原理
碳化硅PVT长晶炉原理
碳化硅(SiC)是一种具有优异综合性能的宽禁带半导体材料,被广泛应用于电力电子、航空航天、核能等领域。
PVT长晶炉是生产高质量碳化硅单晶的关键设备,采用物理气相传输(Physical Vapor Transport,PVT)技术。
1. PVT长晶炉结构
PVT长晶炉主要由石墨加热炉芯、绝热层、冷却系统和真空系统等组成。
炉芯内部设有源区和生长区,源区放置碳化硅粉源,生长区放置种子晶体。
2. PVT长晶原理
在真空或惰性气体保护下,加热炉芯至1800~2500℃的高温。
碳化硅粉源在高温下升华形成气相,通过温度梯度驱动,气相碳化硅分子扩散至较低温度的生长区,在种子晶体表面发生重新凝聚和生长。
3. 影响因素
影响PVT长晶质量的主要因素包括:
(1)温度梯度分布:决定了气相扩散速率和生长速率;
(2)真空度:真空环境有利于气相扩散,减少杂质;
(3)生长时间:长时间生长有利于获得大尺寸单晶;
(4)种子晶体质量:良好的种子晶体有利于外延生长。
通过优化PVT长晶工艺参数,可以获得高质量、大尺寸的碳化硅单晶,满足各种应用需求。
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碳化硅高温真空烧结炉结构组成
【盛阳工业炉碳化硅高温真空烧结炉】碳化硅高温真空烧结炉,即在炉腔这一特定空间内利用真空系统(由真空泵、真空测量装置、真空阀门等元件经过精心组装而成)将炉腔内部分物质排出,使炉腔内压强小于一个标准大气压,炉腔内空间从而实现真空状态,这就是碳化硅高温真空烧结炉。
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碳化硅高温真空烧结炉一般由主机、炉膛、电热装置、密封炉壳、真空系统、供电系统、控温系统和炉外运输车等组成。
密封炉壳用碳钢或不锈钢焊成,可拆卸部件的接合面用真空密封材料密封。
为防止炉壳受热后变形和密封材料受热变质,炉壳一般用水冷或气冷降温。
炉膛位于密封炉壳内。
根据炉
子用途,炉膛内部装有不同类型的加热元件,如电阻、感应线圈、电极和电子枪等。
熔炼金属的碳化硅高温真空烧结炉炉膛内装有坩埚,有的还装有自动浇注装置和装卸料的机械手等。
真空系统主要由真空泵、真空阀门和真空计等组成。
碳化硅高温真空烧结炉整体可大致分为六大组成部分为:炉体、加热室、充放气系统、水冷系统、控制系统和真空系统。
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炉体主要包括炉壳和传送装置。
炉壳钢板的选择主要是根据炉体承受的压强来决定的,压力越高就要选择相对较厚的钢板;传送装置可分为立式的丝杆传送和卧式的链条传送。
加热室包括保温屏、加热元件、水冷电极、连接板、支架杆、紧压螺母、炉床、炉床支柱、导电杆、导电杆接头等。
保温屏一般分为金属和石墨两大类。
不充气的情况下石墨保温屏采用软毡的形式;充气的情况下保温屏要采用复合硬毡。
金属类保温屏在低温的情况下选用不锈钢材料,高温的时候要采用钼等耐高温材料。
加热室其他物品一般采用高强石墨,既要保障它耐高温、强度大又要保证材料价
格便宜。
充放气系统主要包括:气瓶、充气管道、充气阀、放气阀等。
充气阀的主要作用是:开关气路,控制气流大小,定量充气的作用。
水冷系统主要包括水流量计和水压表。
其结构为冷壁式结构,即在双层炉壁之间要不间歇的循环通水来带走炉壁升温过程中产生的热量,防止炉壁升温过高。
在进水口每一路都要有水流量计,确保能观察到每路水循环的状态。
控制系统一般主要包括:PLC、控温表、真空计配套规管、无纸记录仪、低压电器、工控机、模拟板等。
PLC的作用就是控制传输我们所需要的各个动作的指令,是总控制中心。
控温表主要是在升温和保温过程中来调节温度的大小,达到我们需要的温度。
衡量一个碳化硅高温真空烧结炉重要的一个标准就是真空度。
真空规管就是测量真空度的传感器,真空计是显示和控制部分。
真空规管将测量到的真空度值以电信号传给真空计,真空计把电信号转换成相应的真空度数字值,并显示出来。
有的真空计还可以输出自动控制信号。
真空规管又可分为电离规管和电阻规管。
电离规管能准确测量出1pa 以下的真空度大小;电阻规管能准确测量出1pa以上的真空度大小。
真空系统主要包括:机械泵、罗茨泵、扩散泵、分子泵、真空阀和电磁压差阀等。
机械泵分为旋片泵和滑阀泵为一级泵,可以单独使用。
罗茨泵为二级泵,不可以单独使用,必须有前级泵。
扩散泵和分子泵抽取的极限压强更小,可使所抽容器达到更高的真空度。
泵抽速大小的选取一般根据所抽容积的大小和极限真空度。
真空阀的主要作用是将碳化硅高温真空烧结炉内部与外界进行隔开或联通的装置,可以使泵停止工作期间碳化硅高温真空烧结炉内依然为真空状态。
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