Was ist Sintertechnologie?

Einführung des Sinterofens

Der Sinterofen ist eine Art Ofen, der die festen Partikel des keramischen Grünkörpers miteinander verbinden kann, die Körner wachsen, die Hohlräume (Poren) und die Korngrenzen allmählich abnehmen. Durch den Materialtransfer schrumpft das Gesamtvolumen, die Dichte nimmt zu und schließlich wird es zu einem dichten polykristallinen Sinterkörper mit einer bestimmten Mikrostruktur.

Prinzip des Sinterofens

Sinterprinzip von Hartmetall: Die hauptsächlich aus Metall (CO, Ni) bestehende Bindungsphase, auch als Cermet-Material bekannt, ist in die Keramikphase (basierend auf Tic, TAC, NBC) integriert und die Temperatur ist höher als die Bindungsphase. Der Prozess, um dies zu erreichen, wird als Sinterprozess bezeichnet.

Zweck des Sinterofens

Der Sinterofen wird hauptsächlich zum Sintern von Keramikpulver, Keramikeinsatz und anderen Zirkonoxidkeramiken, zum Sintern von Diamantsägeblättern und zum Glühen von Kupfer- und Stahlbändern verwendet.

Der Sinterofen kann auch zum Hochtemperatursintern und zur Wärmebehandlung von Dickschichtkreisen, Dickschichtwiderständen, elektronischen Komponentenelektroden, LTCC, Stahlheizgeräten, Solarmodulen und anderen ähnlichen Produkten verwendet werden.

Der Sinterofen wird hauptsächlich in der Eisen- und Stahlindustrie, der Metallurgieindustrie, der Industrie für neue Materialien usw. verwendet.

 Arten von Sinteröfen

Der Sinterofen im industriellen Bereich deckt die meisten Hochtemperatur-Polysilicium-Blocköfen auf dem Markt ab. Nach Angaben der Industrie sind die Arten von Sinteröfen hauptsächlich wie folgt:

1. Hartmetallfeld:

Vakuumsinterofen, Niederdrucksinterofen (60 bar), Vakuumentfettungssinterofen, Niederdruckentfettungssinterofen, Niederdruckentfettungssintergaslöschofen (20 bar);

2. Pulvermetallurgie:

Durchlaufgurt-Sinterofen (1150 Grad), Schubstangen-Sinterofen (1250 Grad), Stahlband-Sinterofen (1000 Grad), Rotationssinterofen usw.;

3. Solarenergie:

Der polykristalline Siliziumblockofen gehört ebenfalls zu einer Art Sinterofen.

Anwendung eines Mikrowellensinterofens

Der Schlüssel der Mikrowellensintertechnologie ist die Mikrowellenerwärmung. Das Prinzip der Mikrowellenerwärmung besteht darin, die elektromagnetische Energie der Mikrowelle mittels elektronischer Polarisation, Atompolarisation, Grenzflächenpolarisation und Dipoldrehung in Wärmeenergie umzuwandeln Polarisation.

Offensichtlich können nicht alle Materialien durch Mikrowelle erhitzt werden. Entsprechend den Eigenschaften der Wechselwirkung zwischen Materie und Mikrowelle kann Materie in drei Kategorien unterteilt werden:

1.Transparenter Typ, hauptsächlich verlustarmer Isolator, wie die meisten Polymermaterialien und einige nichtmetallische Materialien, kann Teil der Mikrowellenreflexion und teilweisen Durchdringung sein, absorbieren selten Mikrowellen, diese Art von Material kann für eine lange Zeit im Mikrowellenfeld sein, mit sehr geringer Wärmeerzeugung, die üblicherweise als wellenpermeables Material in dem Heizhohlraum verwendet wird, wie Tetrafluorethylen usw., das als wellenpermeable Trennwand des Mikrowellenvakuumhohlraums verwendet werden kann.

2. Der Totalreflexionstyp besteht hauptsächlich aus Metallmaterialien mit guter Leitfähigkeit. Der Reflexionskoeffizient dieser Materialien zur Mikrowelle liegt nahe bei 1, es kann nur eine geringe Menge einfallender Mikrowellenenergie eindringen, die als Wellenleiter, Mikrowellenhohlraum, Rührer usw. in Mikrowellenheizgeräten verwendet werden kann;

3. Der Absorptionstyp besteht hauptsächlich aus einigen dielektrischen Materialien zwischen Metall und Isolator, einschließlich Textilfasermaterialien, Papier, Holz, Siliziumkarbid, Zirkonoxid, fluoreszierendem Pulver, Keramik, Wasser, Paraffin usw. Die Anwendungsobjekte der Mikrowellensintertechnologie sind hauptsächlich Keramikmaterialien und Metall Pulvermaterialien.

Die Eigenschaften der Mikrowellensintertechnologie Die Mikrowellenerwärmung weist die Eigenschaften Integrität, Sofortigkeit, Selektivität, Umweltfreundlichkeit, Sicherheit, hohe Effizienz und Energieeinsparung auf. Als eine Art saubere Energie hat sich die Mikrowelle zu einem Forschungsschwerpunkt auf dem Gebiet der Materialien entwickelt und eine Revolution auf dem Gebiet der Sintertechnologie ausgelöst.

Eigenschaften des Mikrowellensinterns:

1. Die Sintertemperatur kann erheblich reduziert werden und der maximale Bereich kann 500 ° C erreichen.

2. Reduzieren Sie den Energieverbrauch erheblich und sparen Sie Energie bis zu 70-90%.

3. Die Sinterzeit kann auf mehr als 50% verkürzt werden.

4. Erhöhen Sie die Dichte der Struktur, verfeinern Sie die Maserung und verbessern Sie die Eigenschaften des Materials.

5. Der Prozess ist genau und kontrollierbar. Gute Konsistenz und stabile Qualität.

Anwendungsgebiet des Mikrowellensinterns:

1. Keramische Materialien:

Durch die Verwendung eines Mikrowellen-Hochtemperaturofens zum Sintern aller Arten von weißem Porzellan, Steinzeugporzellan, Dünnkörperporzellan und Knochenascheporzellan können die Kosten für das Brennen von mehr als der Hälfte des herkömmlichen gas- oder ölbefeuerten Sinterofens gesenkt und die qualifizierte Produktrate verbessert werden .

Die Verwendung eines Mikrowellen-Hochtemperaturofens zum Sintern von rotem Porzellan und blau-weißem Porzellan kann die Ausbeute erheblich verbessern, die Brennzeit verkürzen und den Energieverbrauch senken.

Mikrowellen-Hochtemperaturöfen können verschiedene Oxidkeramikmaterialien, Nitridkeramikmaterialien, Hartmetallkeramikmaterialien und Mehrphasenkeramikmaterialien sintern, wodurch die Brenndauer erheblich verkürzt, die Brenntemperatur verringert, die Produktverformung verringert, die Ausbeute verbessert, der Energieverbrauch gespart und die Produktion verringert werden kann Kosten.

2. Pulvermetallurgiematerialien:

Hartmetall: Das in einem Mikrowellen-Hochtemperaturofen gesinterte Hartmetallwerkzeug hat eine industrielle Produktion in großem Maßstab realisiert. Aufgrund des schnellen Sinterns sind die Carbidkörner klein und die Produktleistung kann stark verbessert werden. Verschiedene Wolframlegierungen werden in einem Mikrowellen-Hochtemperaturofen gesintert, und verschiedene P / M-Teile auf Eisen- und Kupferbasis werden in einem Mikrowellen-Hochtemperaturofen gesintert.

3. Magnetische Materialien:

Im Vergleich zum herkömmlichen Sinterofen kann die Frequenzkennlinie von Mangan-Zink-Weichferrit-Materialien verschiedener Marken, die in einem Mikrowellen-Hochtemperaturofen gesintert wurden, unter demselben Verhältnis bessere Hochfrequenzeigenschaften erzielen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die durch Mikrowellen gesinterten Materialien unter der Bedingung der gleichen Formel einen geringeren Verlust und eine bessere Leistung aufweisen.

4. Mikrowellensynthese von Vanadiumnitrid und verschiedenen Eisennitridlegierungsmaterialien:

Die Mikrowellen-Hochtemperatursynthesetechnologie kann auch zur Massenproduktion spezieller Eisennitridlegierungen wie Siliziumnitrid, Mangannitrid und Chromnitrideisen verwendet werden, wodurch nicht nur der Energieverbrauch pro Einheit erheblich reduziert, sondern auch die Produktleistung verbessert werden kann.

5. Mikrowellen-Hochtemperatursynthese verschiedener Keramikpulvermaterialien:

Verschiedene Hochleistungsoxidkeramikpulver, Nitridkeramikpulver, Carbidkeramikpulver und Boridpulver können durch Mikrowellen-Hochtemperatursynthesetechnologie synthetisiert werden. Einschließlich: Lithiumcobaltit, Lithiumeisenphosphat, Aluminiumnitrid, Aluminiumnitrid, Sialon, Titannitrid, Vanadiumnitrid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Titancarbid, Vanadiumcarbid, Niobcarbid, Zirkoncarbid, Titanborat usw. Eine Vielzahl von Verbundwerkstoffen Funktionelle Keramikpulver und Seltenerdmaterialien können auch durch Mikrowellen-Hochtemperaturkalzinierung wie Strontiumbariumtitanat, Bleizirkonattitanat, Bariumferrit, Yttriumbariumkupferoxid und langleuchtende Seltenerdlumineszenzmaterialien synthetisiert werden.

Die ultrafeinen und nanogrößen anorganischen nichtmetallischen Pulvermaterialien können auch durch Mikrowellenplasma-Überschallpulversynthesetechnologie hergestellt werden.

6. Mikrowellen-Hochtemperatursynthese verschiedener Keramikpigmente, Glasuren:

Verschiedene anorganische nichtmetallische Keramikpigmente und -glasuren können auch durch Hochtemperatur-Mikrowellensyntheseverfahren synthetisiert werden: Pigmente auf Zirkoniumbasis: Blaues Zirkoniumalaun, rotes Zirkoniumalaun, rotes Zirkoniumeisen;

Gehäusefarbe: CD (* * s1-x) – Gehäusefarbe ZrSiO4.

Spinellpigmente: Zink-Chrom-Eisen-System, Zink-Blei-Chrom-Eisen-System, Kobalt-Chrom-Eisen-System.