Hartmetall ist ein Verbundwerkstoff aus hochharten hochschmelzenden Metallkarbiden und zementierten Metallen. Aufgrund seiner hohen Härte, Verschleißfestigkeit und stabilen chemischen Eigenschaften wird es in modernen Werkzeugmaterialien und verschleißfesten Materialien verwendet. Hochtemperatur- und korrosionsbeständige Materialien nehmen eine wichtige Position ein. Gegenwärtig sind Hartlegierungen auf Wolframcarbidbasis die am häufigsten verwendeten unter den weltweit hergestellten Carbiden mit der größten Leistung und der umfangreichsten Verwendung. Unter diesen wurde die in Minen verwendete WC-Hartlegierung als „Zahn“ der Minenentwicklungs-, Ölbohr- und geologischen Explorationsindustrie angesehen und hat umfangreiche Aufmerksamkeit erhalten.
Minengesteinsbohrwerkzeuge bestehen aus einem Metallgrundkörper und verschiedenen darin eingebetteten geometrischen Formen sowie verschiedenen Qualitäten von WC-Hartlegierungsbohrzähnen je nach Arbeitsbedingungen. Nehmen Sie als Beispiel Pick-Achs-Picks, die Arbeitsumgebung der Picks ist hart und zusätzlich zu dem Abriebverschleiß bei Kompression, Biegung und hoher Beanspruchung trägt er auch eine unbestimmte Aufprallkraft, sodass beim Kohleabbau häufig Karbide auftreten. Der Kopf ist gebrochen und fällt ab, was zu vorzeitigem Verschleiß und Versagen der Aufnahmematrix führt, wodurch die Lebensdauer der pickförmigen Picks viel geringer ist als die Lebensdauer des Designs. Daher sollte eine ausgezeichnete Hartlegierung für den Bergbau eine hohe Festigkeit, eine hohe Härte aufweisen, die für die Abriebfestigkeit erforderlich ist, und eine hohe Zähigkeit, die für die Beständigkeit gegen Schlagbruch erforderlich ist.

Merkmale und Vorbereitung des Wolframcarbid-Bergbauwerkzeugs 1

Funktionen des Wolframcarbid-Bergbauwerkzeugs

1.1 Verschleißfestigkeit der WC-Legierung

Der Scherer des Scherers steht während des Arbeitsprozesses in direktem Kontakt mit dem Kohleflöz. Die abrasiven Abriebeigenschaften des Scherers hängen eng mit der Nahtstruktur und der Härte des Kohleflözes zusammen. Die Härte der Kohle ist gering, im Allgemeinen 100 bis 420 HV, aber die Kohle enthält oft unterschiedliche Härten. Verunreinigungen wie Quarz und Pyrit (900 bis 1100 HV) weisen eine hohe Härte auf und haben einen großen Einfluss auf die Abriebeigenschaften von Picks.
In den meisten Betriebsbeispielen ist die Verschleißfestigkeit eine Grundfunktion der Materialhärte. Je höher die Härte, desto höher die Abriebfestigkeit. Reines WC ist sehr hart und ähnlich wie Diamant. In Hartmetall bilden WC-Partikel ein starkes Gerüst, so dass WC-Hartmetalle eine sehr hohe Härte aufweisen. Außerdem gehört WC zum hexagonalen Kristallsystem und weist eine Anisotropie der Härte auf. Die Vickers-Härte der Bodenfläche {0001} und der Kantenfläche {1010} beträgt 2 100 HV bzw. 1 080 HV. In dem grobkörnigen Hartmetall ist der Anteil der WC-Körner in der {0001} -Ebene hoch, und daher zeigt das Karbid, das das grobkörnige WC enthält, eine höhere Härte. Gleichzeitig haben grobkörnige WC-Hartlegierungen bei einer hohen Temperatur von 1 000 ° C eine höhere Härte als gewöhnliche Hartlegierungen und zeigen eine gute rote Härte.
Beim Kohleschneiden werden WC-Partikel auf der Oberfläche des Hartmetalls freigelegt, nachdem die durch die Aufbauschneide geschützten Zementphasen des Hartmetalls in der Werkzeugnase weggedrückt oder durch Abrieb abgezogen wurden. Gebundene phasengetragene WC-Partikel werden leicht zerkleinert, zerstört und freigesetzt. Aufgrund der groben WC-Körner hat das Hartmetall eine starke Haltekraft in Bezug auf das WC, und die WC-Körner sind schwer herauszuziehen und weisen eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit auf.

1.2 Zähigkeit der WC-Legierung

Wenn der Fräser das Kohlengestein schneidet, ist der Schneidkopf unter Einwirkung der Stoßbelastung einer hohen Beanspruchung, Zugspannung und Scherbeanspruchung ausgesetzt. Wenn die Spannung die Festigkeitsgrenze der Legierung überschreitet, wird der Legierungsschneidkopf fragmentiert. Selbst wenn die erzeugte Spannung die Festigkeitsgrenze des Hartmetalls nicht erreicht, tritt unter wiederholter Einwirkung der Stoßbelastung ein Ermüdungsriss des Hartmetalls auf, und die Ausdehnung des Ermüdungsrisses kann dazu führen, dass der Werkzeugkopf abfällt oder abfällt Chipping. Gleichzeitig erzeugt der Scherpickel beim Schneiden des Kohleflözes eine hohe Temperatur von 600-800 ° C auf der Schneidfläche, und das Schneiden des Kohleflözes ist eine periodische Drehbewegung. Der Temperaturanstieg wechselt sich ab und die Temperatur steigt an, wenn der Messerkopf das Kohlengestein berührt. , kühle ab, wenn du das Kohlengestein verlässt. Aufgrund der konstanten Änderung der Oberflächentemperatur nimmt die Versetzungsdichte zu und konzentriert sich, und die Oberfläche des Serpentinenmusters erscheint.
Die Tiefe der Risse und die Ausbreitungsrate nehmen mit zunehmender Karbidkorngröße ab, und die Morphologie, Richtung und Tiefe der Risse variieren auch mit der WC-Korngröße. Die Risse in feinkörnigen Legierungen sind meist gerade und klein und lang; grobkörnige Legierungsrisse sind unregelmäßig und kurz. Die Risse erstrecken sich hauptsächlich an der schwachen Korngrenze. Wenn im grobkörnigen Hartmetall die Mikrorisse die grobkörnigen WC-Körner umgehen, sind sie zickzackförmig und müssen eine Energie aufweisen, die der Bruchfläche entspricht. Wenn sie passieren Wenn WC-Körner expandiert werden, müssen sie eine beträchtliche Bruchenergie haben. Infolgedessen haben die grobkörnigen WC-Körner eine verbesserte Durchbiegung und Bifurkation von Rissen, was die weitere Ausbreitung von Mikrorissen verhindern und die Zähigkeit des Hartmetalls erhöhen kann. Bei gleichem Gehalt an zementartiger Phase weist die grobkörnige Legierung eine dickere Bindungsphase auf, was sich günstig auf die plastische Verformung der Bindungsphase auswirkt, die Ausdehnung von Rissen hemmt und eine gute Zähigkeit zeigt.
Studien zur Festigkeit und Struktur von WC-Co-Hartmetall zeigen auch, dass es eine bestimmte Regel zwischen der Festigkeit von Hartmetall und der Korngröße von WC gibt. Wenn der Kobaltgehalt konstant ist, nimmt die Festigkeit herkömmlicher Legierungen mit niedrigem Kobaltgehalt immer zu, wenn die Korngröße von WC im Hartmetall gröber wird, und die Festigkeit der Legierung mit höherem Kobaltgehalt erreicht Spitzenwerte bei der Vergröberung des WC-Korns.

2 Forschungsfortschritt beim Herstellungsprozess der WC-Legierung

Gegenwärtig werden Wolframcarbidpulver im Allgemeinen durch das Verfahren des Reduzierens von Wolframoxid hergestellt, um grobes Wolframpulver, Wolframpulver, das durch Hochtemperaturcarbonisierung erhalten wird, um grobes WC-Pulver zu erhalten, und WC-Pulver und Co-Pulver durch Mischen, Nassmahlen und Sintern. Unter diesen wirkt sich die Wahl der groben WC-Pulverzubereitung, des Sinterverfahrens und der Ausrüstung direkt auf die Leistung der Minen-WC-Legierung aus.

2.1 Herstellung von WC-Pulver

(1) Herstellung von grobem Wolframpulver

Die Testergebnisse von Luo Binhui zeigen, dass der Sauerstoffgehalt des Wolframoxid-Rohmaterials die Partikelgröße des Wolframpulvers direkt beeinflusst. Zur Herstellung von ultrafeinem Wolframpulver sollte Wolframoxid mit geringerem Sauerstoffgehalt als Rohmaterial (normalerweise lila Wolfram) und gröberes Wolframpulver für die Sauerstoffherstellung ausgewählt werden. Als Rohstoff wird ein hoher Gehalt an Wolframoxid (gelbes Wolfram oder blaues Wolfram) verwendet. Die Ergebnisse von Zhang Li et al. zeigten, dass im Vergleich zu gelbem Wolfram die Verwendung von blauem Wolfram zur Gewinnung von grobkörnigem Wolframpulver keinen Vorteil hinsichtlich Partikelgröße und -verteilung hat. Die Oberflächenmikroporen sind jedoch weniger Wolframpulver aus gelbem Wolfram, und die Gesamtleistung von Hartmetallen ist besser. Es ist bekannt, dass die Zugabe eines Alkalimetalls zu Wolframoxid zur langen Grobheit des Wolframpulvers beiträgt, das restliche Alkalimetall im Wolframpulver jedoch das Wachstum von WC-Kristallkörnern unterdrückt. Sun Baoqi et al. verwendeten lithiumaktiviertes Wolframoxid zur Wasserstoffreduktion, um grobes Wolframpulver herzustellen. Basierend auf den experimentellen Ergebnissen untersuchte er den Mechanismus der Aktivierung und des Kornwachstums. Er glaubte, dass durch Zugabe von flüchtigem Lithiumsalz die flüchtige Abscheidungsrate während der Reduktion von Wolframoxid beschleunigt wurde, was dazu führte, dass Wolfram bei niedrigeren Temperaturen wächst. Huang Xin fügte Na-Salz in WO 3 zur Verringerung der Zwischentemperatur hinzu. Die Partikelgröße des Wolframpulvers ist proportional zur Menge des zugesetzten Na. Mit zunehmender Na-Zugabe stieg die Anzahl der großen Kristallkörner von 50 auf 100 µm.

(2) Klassifizierung von Wolframpulver

Gao Hui glaubt, dass die Klassifizierung von Wolframpulver die Eigenschaften von Pulver wirksam verändern und das Problem der ungleichmäßigen Pulverdicke lösen kann. Reduzieren Sie die Differenz zwischen dem minimalen, maximalen und durchschnittlichen Partikeldurchmesser, um ein gröberes, gleichmäßigeres WC-Pulver zu erhalten. Aufgrund der Eigenschaften von Wolfram ist es nicht leicht zu brechen, und vor der Klassifizierung wird ein mäßiges Zerkleinern durchgeführt, um die agglomerierten Partikel im Pulver abzutrennen. , effektivere Trennung des Pulvers, verbessern die Gleichmäßigkeit.

(3) Grobe WC-Pulverzubereitung

Die Herstellung von grobkörnigen WC-Pulvern durch Hochtemperaturcarbonisierung von grobkörnigen Wolframpulvern ist eine klassische und klassische Methode. Die grobkörnigen Wolframpulver werden mit Ruß gemischt und dann in einen Kohlenstoffrohrofen gemischt. Die Carbonisierungstemperatur von groben Wolframpulvern beträgt im Allgemeinen etwa 1 600 ° C, und die Carbonisierungszeit beträgt 1 bis 2 Stunden. Aufgrund der Karbonisierung bei hoher Temperatur über einen langen Zeitraum minimiert dieses Verfahren die Gitterdefekte von WC und minimiert die mikroskopische Belastung, wodurch die Plastizität von WC verbessert wird. In den letzten Jahren wurde das Karbonisierungsverfahren für Wolframpulver kontinuierlich weiterentwickelt. Einige Hartmetallproduktionsanlagen haben begonnen, fortschrittliche Induktionsöfen mit mittlerer Frequenz für die Vakuumkarbonisierung und -hydrierung einzusetzen.
Aufgrund des Phänomens des Sinterns und Wachstums von WC-Pulverpartikeln werden WC-Partikel bei hohen Temperaturen immer dicker. Je feiner das ursprüngliche Wolframpulver ist, desto offensichtlicher ist außerdem das Phänomen der hohen Temperatur und des WC-Kornwachstums. Es basiert auf diesem Prinzip, dass die Verwendung von mittelkörnigem Wolframpulver und sogar feinkörnigen Wolframpulvern zur Hochtemperaturcarbonisierung verwendet wird, um grobkörniges Wolframcarbid zu erhalten. Über die Verwendung von Wolframpulver (Fisher-Untersieb-Sechser, Fsss 5,61 bis 9,45 & mgr; m) wurde in der Literatur berichtet. Die Carbonisierungstemperatur betrug 1 800 bis 1 900 ° C und es wurde WC-Pulver mit Fsss 7,5 bis 11,80 & mgr; m erhalten. Es wurde feines Wolframpulver verwendet. (Fsss <2,5 & mgr; m), Carbonisierungstemperatur 2 000 ° C, WC-Pulver mit Fsss von 7 bis 8 & mgr; m wurde hergestellt. Aufgrund des großen Dichteunterschieds zwischen Wolfram und WC wandeln sich die Wolframpartikel während der Umwandlung von Wolfram zu WC in WC-Partikel um.
Die resultierenden WC-Partikel enthalten eine große Verformungsenergie, und einige der WC-Partikel platzen infolgedessen, und die WC-Partikel werden nach dem Strahlen kleiner. Huang Xin et al. nahm eine zweistufige Carbonisierungsmethode an. Da das erste Mal eine unvollständige Carbonisierung war, blieb der Partikelkernteil reines Wolfram, und die Oberflächenschicht der Partikel war vollständig carbonisiert. Reines Wolfram könnte umkristallisiert werden, um einen Teil der Verformungsenergie zu verbrauchen, wodurch Kornrisse verringert werden. Die Wahrscheinlichkeit. Im Vergleich zu dem herkömmlichen einstufigen WC-Pulver weist das nach dem zweistufigen Verfahren hergestellte grobkörnige WC-Pulver eine einphasige Zusammensetzung und fast kein W 2 C, WC (1-x) und andere verschiedene Phasen auf. Zhang Li et al. untersuchten den Einfluss der Co-Dotierung auf die Korngröße und Mikromorphologie von groben und groben WC-Pulvern. Die Ergebnisse zeigen, dass die Co-Dotierung für die Erhöhung der Korngröße und des freien Kohlenstoffs von WC-Pulver vorteilhaft und für Einkristalle vorteilhaft ist. WC-Pulver. Wenn der Dotierungsgehalt von Co 0,0351 TP1T beträgt, wird die Kristallintegrität der WC-Körner signifikant verbessert, was einen deutlichen Wachstumsschritt und eine deutliche Wachstumsebene zeigt.

(4) Thermisches Verfahren aus grobkristallinem Aluminium

Das charakteristische Merkmal ist, dass Wolframcarbid zur direkten Herstellung von Wolframcarbid verwendet werden kann und das erzeugte Wolframcarbidpulver besonders dick und karbonisiert ist. Eine Mischung aus Wolframerz und Eisenoxid wird mit Aluminium reduziert, während Carbid für Calciumcarbid verwendet wird. Solange die Ladung entzündet ist, läuft die Reaktion spontan ab, was zu einer exothermen Reaktion mit einer selbsterhitzenden Temperatur von bis zu 2500 ° C führt. Nach Beendigung der Reaktion werden der Reaktionsofen und das Material abkühlen gelassen. Der untere Teil des Ofens erzeugt eine Blockschicht auf WC-Basis, und der Rest besteht aus Metalleisen, Mangan, überschüssigem Metallaluminium und einer kleinen Menge Schlacke. Die obere Schlackenschicht wurde abgetrennt, der untere Block wurde zerkleinert, überschüssiges Calciumcarbid wurde durch Waschen mit Wasser entfernt, Eisen, Mangan und Aluminium wurden durch Säurebehandlung entfernt und schließlich wurden WC-Kristalle durch Schwerkraftbehandlung sortiert. Das durch dieses Verfahren hergestellte WC wird zur Verwendung mit einer Vielzahl verschiedener Hartmetalle auf ein Mikrometerniveau gemahlen.

2.2 Sintern von WC-Carbid

(1) Vakuumsintern

Beim Vakuumsintern wird die Benetzbarkeit des Bindemetalls mit der harten Phase erheblich verbessert und das Produkt lässt sich nicht leicht aufkohlen und entkohlen. Daher verwenden viele der weltberühmten Hartmetallhersteller Vakuumsintern, und das Vakuumsintern in Chinas Industrieproduktion hat das Wasserstoffsintern allmählich ersetzt. Mo Shengqiu untersuchte die Herstellung von WC-Co-Hartmetall mit niedrigem Kobaltgehalt durch Vakuumsintern und wies darauf hin, dass das Prozesssystem in der Vorbrennphase der Schlüssel zum Vakuumsintern von WC-Co-Hartmetall mit niedrigem Kobaltgehalt ist. In diesem Stadium werden die Verunreinigungen und der Sauerstoff in der Legierung beseitigt, die Volumenschrumpfung ist relativ stark und die Dichte steigt schnell an. Das Vorbrennvakuum in der Legierung mit 0,11 bis 0,21 MPa hat eine bessere Endleistung. Bei grobkörnigen WC-Co-Hartmetallen mit einem Kobaltgehalt zwischen 4% und 6% sollte bei hoher Festigkeit die Vorsintertemperatur zwischen 1 320 und 1 370 ° C liegen.

(2) Heißisostatisches Niederdruckpressen

Vakuumgesintertes Hartmetall weist eine geringe Menge an Poren und Defekten auf. Diese Poren und Defekte beeinträchtigen nicht nur die Leistung des Materials, sondern sind auch die Ursache für den Bruch während des Gebrauchs. Die heißisostatische Presstechnologie ist eine effektive Methode zur Lösung dieses Problems. Ab den frühen neunziger Jahren wurden in einigen großen Unternehmen in China heißisostatische Niederdruck-Sinteröfen eingeführt, darunter die Jianghan Bit Factory, die Zhuzhou Cemented Carbide Factory und die Zigong Cemented Carbide Factory. Vom Beijing Iron and Steel Research Institute unabhängig entwickelte Niederdruck-Sinteröfen wurden in Betrieb genommen. verwenden. Das Aufbringen von heißisostatischem Niederdruckpressen verringert die Porosität des Hartmetalls und die Struktur ist dicht und verbessert die Schlagzähigkeit der Legierung und verbessert die Lebensdauer des Hartmetalls.
Jia Zuocheng und andere experimentelle Ergebnisse zeigen, dass das heißisostatische Niederdruckpressen bei niedrigem Druck zur Beseitigung von Hohlräumen im Legierungs- und WC-Kornwachstum beiträgt und die Biegefestigkeit von grobkörnigen WC-15Co- und WC-22Co-Legierungen erhöht. Xie Hong et al. untersuchten die Auswirkungen des Vakuumsinterns und des Niederdrucksinterns auf die Eigenschaften von WC-6Co-Hartmetallen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Vickers-Härte des Vakuumsintermaterials 1 690 kg / mm 2, die Querbruchfestigkeit 1 830 MPa beträgt, während die Vickers-Härte des Niederdrucksintermaterials auf 1 720 kg / mm 2 erhöht wird, die Querbruchfestigkeit 2140 beträgt MPa. Wang Yimin stellte auch WC-8Co-Legierungen durch Vakuumsintern und Niederdrucksintern her. Die Ergebnisse zeigen, dass das vakuumgesinterte Material eine Härte von 89,5 HRA und eine Querbruchfestigkeit von 2270 MPa aufweist; und das Niederdruck-Sintermaterial hat eine erhöhte Härte von 89,9 HRA und einen Querbruch. Die Festigkeit beträgt 2 520 MPa. Die Temperaturgleichmäßigkeit des Sinterofens ist ein wichtiger Faktor für die Qualität von Hochleistungscarbidprodukten. Eine Vielzahl von Studien hat das Temperaturfeld im Sinterofen simuliert und optimiert. In der Literatur wird eine stückweise Simulationsmethode vorgeschlagen, die mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt. Die Temperaturverteilung im Graphitrohr ist nicht gleichmäßig, was hauptsächlich auf die unvernünftige Anordnung des Graphitboots und des Sinterprodukts sowie auf die Struktur des Graphitrohrs zurückzuführen ist. In dem Test wurden Optimierungsmaßnahmen vorgeschlagen, um die Oberflächentemperaturabweichung von gesinterten Produkten während der Vakuumphase um ungefähr 10 K und während der Gasheizphase innerhalb von ± 7 K zu verringern, wodurch die Sinterqualität verbessert wird.

(3) Funkenplasmasintern (SPS)

Ein Verfahren zum Sintern unter Druckbedingungen unter Verwendung von sofortiger und intermittierender Entladungsenergie. Der Mechanismus des SPS-Sinterns ist immer noch umstritten. Wissenschaftler im In- und Ausland haben umfangreiche Forschungen zu diesem Thema durchgeführt. Es wird allgemein angenommen, dass ein Entladungsplasma sofort erzeugt wird, wenn ein Gleichstromimpuls an eine Elektrode angelegt wird, so dass die von jedem Partikel im Sinterkörper gleichmäßig erzeugte Wärme die Oberfläche des Partikels aktiviert und das Sintern durch die Eigenerwärmung durchgeführt wird Wirkung der Innenseite des Pulvers. Liu Xuemei et al. Verwendeten XRD, EBSD und andere Testmethoden, um die Phasenzusammensetzung, die Mikrostruktur und die Eigenschaften der durch Heißpressen und Funkenplasmasintern erhaltenen Hartlegierungsmaterialien zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die SPS-Sintermaterialien eine hohe Bruchzähigkeit aufweisen. Xia Yanghua usw. unter Verwendung der SPS-Technologie mit einem Anfangsdruck von 30 MPa, einer Sintertemperatur von 1 350 ° C, einer Haltezeit von 8 min, einer Temperatur von 200 ° C / min, einer vorbereiteten Carbidhärte von 91 HRA und einer Querbruchfestigkeit von 1 269 MPa. In der Literatur wird die SPS-Technologie zum Sintern von WC-Co-Hartmetallen verwendet. Es kann WC- mit einer relativen Dichte von 99%, HRA ≥ 93 und einer guten Phasenbildung und einer gleichmäßigen Mikrostruktur bei einer Sintertemperatur von 1270 ° C und einem Sinterdruck von 90 MPa erzeugen. Co Carbid. Zhao et al. der University of California, USA, stellte das bindemittelfreie Hartmetall nach der SPS-Methode her. Der Sinterdruck betrug 126 MPa, die Sintertemperatur betrug 1 750 ° C und es wurde keine Haltezeit erhalten. Es wurde eine vollständig dichte Legierung erhalten, jedoch war eine kleine Menge W 2 C-Phase enthalten. Um Verunreinigungen zu entfernen, wurde ein Überschuss an Kohlenstoff zugegeben. Die Sintertemperatur betrug 1 550 ° C und die Haltetemperatur 5 μm. Die Materialdichte blieb unverändert und die Vickers-Härte betrug 2 500 kg / mm 2.
Das Funkenplasmasintern als neuartige Art der schnellen Sintertechnologie bietet breite Anwendungsaussichten. Die Forschung im In- und Ausland beschränkt sich jedoch weiterhin auf die Laborforschung. Der Sintermechanismus und die Sinterausrüstung sind die Haupthindernisse für ihre Entwicklung. Der SPS-Sintermechanismus ist immer noch umstritten, insbesondere die Zwischenprozesse und Phänomene des Sinterns müssen noch weiter untersucht werden. Darüber hinaus verwendet die SPS-Ausrüstung Graphit als Form. Aufgrund seiner hohen Sprödigkeit und geringen Festigkeit ist es dem Hochtemperatur- und Hochdrucksintern nicht förderlich. Daher ist die Formausnutzungsrate gering. Für die tatsächliche Herstellung ist es notwendig, neue Formmaterialien mit höherer Festigkeit und Wiederverwendbarkeit als die derzeit verwendeten Formmaterialien (Graphit) zu entwickeln, um die Tragfähigkeit der Form zu erhöhen und die Kosten der Form zu senken. Dabei muss die Temperaturdifferenz zwischen der Formtemperatur und der tatsächlichen Temperatur des Werkstücks ermittelt werden, um die Produktqualität besser kontrollieren zu können.

(4) Mikrowellensintern

Ein Verfahren, bei dem Mikrowellenenergie zum Sintern unter Verwendung des dielektrischen Verlusts eines Dielektrikums in einem hochfrequenten elektrischen Feld in Wärmeenergie umgewandelt wird und das gesamte Material gleichmäßig auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird, um eine Verdichtung und ein Sintern zu erreichen. Die Wärme wird durch die Kopplung des Materials selbst mit der Mikrowelle und nicht durch die externe Wärmequelle erzeugt. Das Monika-Team untersuchte das Mikrowellensintern und die traditionelle Sinterverdichtung von WC-6Co-Hartmetallen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der Verdichtungsgrad des Mikrowellensinterns schneller ist als der des herkömmlichen Sinterns. Forscher der University of Pennsylvania untersuchten die Herstellung von Wolframcarbidprodukten in der Mikrowellensinterindustrie. Sie haben höhere mechanische Eigenschaften als herkömmliche Produkte und weisen eine gute Gleichmäßigkeit der Mikrostruktur und eine geringe Porosität auf. Der Mikrowellensinterprozess von WC-10Co-Hartmetall durch Mikrowellensintern wurde im Omni-Peak-System untersucht. Die Wechselwirkung von elektrischem Mikrowellenfeld, Magnetfeld und elektromagnetischem Mikrowellenfeld auf WC-10Co-Hartmetall wurde analysiert.
Das Fehlen von Daten und Geräten zu Materialeigenschaften sind zwei Haupthindernisse für die Entwicklung der Mikrowellensintertechnologie. Ohne die Daten zu den Materialeigenschaften von Materialien kann man den Wirkungsmechanismus bei Mikrowellen nicht kennen. Aufgrund der starken Selektivität von Mikrowellensinteröfen für Produkte sind die für verschiedene Produkte erforderlichen Parameter von Mikrowellenöfen sehr unterschiedlich. Es ist schwierig, Mikrowellensintergeräte mit einem hohen Automatisierungsgrad herzustellen, mit variablen Frequenzen und automatischen Abstimmfunktionen, was einen Engpass darstellt, der seine Entwicklung einschränkt.

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