Sinterización en fase sólida ordinaria

En el pasado, las cerámicas generalmente se sinterizaban en hornos de túnel de aceite pesado, mientras que hoy en día principalmente en horno eléctrico, incluyendo horno tubular, horno de tipo vertical, horno tipo caja, etc. Y el ambiente de sinterización se decide por el requisito de rendimiento del producto, también por factor. Se puede usar gas de protección, como hidrógeno, argón, nitrógeno, también se puede sinterizar al vacío o solo en condiciones atmosféricas. Para algunos productos de óxido, especialmente los cerámicos semiconductores, la calidad del producto es muy sensible a la concentración de oxígeno en el ambiente de sinterización.

Es difícil tener cerámica pura sinterizada, por lo que si no afecta el rendimiento, se agregan algunos auxiliares de sinterización para disminuir la temperatura de sinterización. Por ejemplo, cuando se agrega Al2O3 sinterizado, se agrega una mancha de Tio2, MgO, MnO, y se puede usar MgO, Y2O3, Al2O3 para sinterizar Si3N4, la temperatura puede reducirse significativamente. Otra medida efectiva es la disminución del tamaño de partícula del polvo, ya que a menor tamaño, mayor energía de interfaz, lo que significa un proceso de sinterización más fácil.

Sinterización de reacción, RS 或 Reaction Banding, RB

Sinterización de reacción

La sinterización por reacción de Si3N4 pone silicio poroso prensado en blanco en el entorno N2, se calienta hasta 1400 ℃ y forma Si3N4. Como esta es una reacción exotérmica, es muy importante controlar la velocidad de reacción. Si la reacción es demasiado rápida, la temperatura local será más alta que el punto de fusión del silicio, por lo tanto, en una mano, se bloqueará la reacción adicional y, por otra parte, se formará grano de gran tamaño en el producto. A medida que avanza la reacción, se volverá cada vez más difícil la difusión de nitrógeno, por lo tanto, la reacción no puede completarse por completo, por lo que la densidad del producto es relativamente baja, por lo general alcanza hasta alrededor del 90%.

La sinterización por reacción de Si2ON2 mezcla Si, SiO2 y CaF2 (o agente formador de vidrio como CaO, MgO) y los presiona en blanco, en un ambiente de alta temperatura, el silicio reaccionará con el gas de sinterización y CaF2, CaO, MgO formarán una fase de vidrio con SiO2. El nitrógeno se difundirá en el vidrio fundido y el cristal de Si2ON2 se separará de la fase de vidrio saturado con nitrógeno, la densidad de reacción del oxinitruro de silicio sinterizado será superior al 90%.

Sinterización de reacción de SiC está sumergiendo un blanco poroso en silicio líquido y obtiene el producto final.

La ventaja de la sinterización de reacción es que la dimensión de la pieza en bruto básicamente no cambiará durante el proceso, para mantener la dimensión de producción precisa. El proceso es simple y económico, por lo que se aplica a la producción en masa. Sin embargo, también hay una desventaja, debido a la baja densidad, la propiedad mecánica del material no es alta.