当前位置:首页 > 粉体资讯 > 行业要闻 > 正文
西安澳秦新材料:热等静压烧结技术助力氮化硅陶瓷品质之路
2021年05月10日 发布 分类:行业要闻 点击量:665
觉得文章不错?分享到:

高端氮化硅陶瓷在我国一直处于未成熟的发展阶段,相比于普通结构陶瓷、发热体点火器、低端陶瓷球等常规应用,仍有着极大的提升空间,一方面受限于高性能粉体及配方粉供应的缺失,另一方面,也受限于生产工艺的相对落后。

过去陶瓷材料学家比较重视烧结工艺,在反应烧结、气压烧结或者热压烧结等烧结工艺上做了比较多的研究,但实际在成型过程中形成的某些缺陷(如不均匀性等)仅靠烧结工艺的改进是难以克服的。成型工艺已经成为制备高性能陶瓷材料部件的关键技术,是材料设计和配方实现的前提,是限制高性能陶瓷实用化和产业化的主要问题,它对提高陶瓷材料的均匀性、重复性和成品率,降低陶瓷制造成本具有十分重要的意义。

基于此,对成型阶段更加优化,利于烧结效果的等静压技术得到了广泛的应用研究,尤其是热等静压,在高温高压的共同作用下,被加工件的各向均衡受压,故加工产品的致密度高、均匀性好、性能优异,同时该技术具有生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小等特点,已逐渐成为高性能陶瓷制备的必要手段。

粉末致密化过程

按成型和烧结时的温度分类,可将等静压技术分为冷等静压、温等静压和热等静压三种。

冷等静压技术是指在室温环境下进行的等静压成型技术,通常用橡胶和塑料作包套模具材料,以液体为压力介质,压力为100~630MPa,主要用于粉末成形。其目的是为下一步烧结,煅造或热等静压等工序提供预制品

温等静压技术一般指压制温度不超过500℃的等静压成型技术,使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为300MPa 左右,主要用于在室温条件下不能成型的粉体物料(如石墨、聚酰胺、橡胶等)的压制,以使其能在较高的温度下制得坚实的坯体。

热等静压技术是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,一般采用氩、氮等惰性气体作为压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃,工作温度范围为1000~2200℃,工作压力范围100~200MPa。它不仅用于粉体的成型与烧结,而且还用于工件的扩散粘结,陶瓷缺陷的消除,陶瓷晶界减少,透明,复杂形状及大尺寸零件的制作等

热等静压炉

国内目前已有部分企业引进国外的热等静压设备生产高端氮化硅陶瓷球,渐渐填补这方面的空白,而在其他高端陶瓷结构件、大尺寸或者形状复杂的定制陶瓷领域,使用先进热等静压技术的企业仍是少数,西安澳秦新材料有限公司就是其中之一。

说起西安澳秦新材料有限公司,它的前身是做氮化材料的西安澳秦炉料有限公司,成立于1998年,在氮化铬领域基础深厚,现今已占全世界三分之一以上份额,2009年成立西安澳秦新材料有限公司,2012年氮化硅精细陶瓷生产线建成投产,距今已近10年。而在2018年5月,公司还经西安市政府、经开区政府授权,与西北工业大学张立同院士建立“西安澳秦新材料有限公司张立同院士专家工作站”。

张立同院士专家工作站

为了详细了解澳秦在氮化硅产业的储备与布局,小编实地拜访了西安澳秦公司,在总经理管总的介绍下,了解到澳秦目前在氮化硅领域主要涉及业务高导热氮化硅粉和光伏级氮化硅粉、氮化硅微珠、氮化硅毛坯球和轴承球、氮化硅标准件结构件(氮化硅陶瓷板、管、棒、环等)及异形件(氮化硅坩埚、密封件、喷嘴、齿轮、阀门等客户定制的形状)。

澳秦氮化硅轴承球(实物图)

其中,氮化硅粉目前正在研发配制一些应用于不同要求的配方粉,高端氮化硅粉目前氧含量可做到0.6%以下,已达到国际先进水平。陶瓷件采用热等静压烧结工艺,所得陶瓷结构件致密性好,机械性能优越,并可根据客户要求做材料热学、电学性能改进以适应不同工况要求,产品广泛应用在耐磨、耐腐蚀、耐高温、电绝缘等领域,产品涉及航天航空、光伏、石油、化工、纺织等诸多行业。此外,生产的高导热陶瓷基板热导率能稳定达到70W/(m·K)。

澳秦氮化硅粉及配方粉(实物图)

小编参观发现澳秦的工厂各工序分工细致,设备配套齐全,拥有冷等静压、进口热等静压炉、特大型气压烧结炉等高端先进生产设备及大量精细加工设备,同时还积极引进燃烧合成生产氮化硅粉的设备。

同时在交流中获知管总是专业学材料的技术人才,在氮化硅领域深耕多年,仍保有积极的探索开拓精神,非常重视新技术和新产品的研发创新,已投入大量的精力与资金,不仅在氮化硅陶瓷的高端应用上想要做出一番成绩,同时也深知国内氮化硅高端领域的瓶颈在于高性能氮化硅粉的不足,目前澳秦的粉体产品已能够满足大部分应用需求,但对品质的追求是无止境的,管总将继续带领他的研发队伍往更高的目标突破前进。

所谓工欲善其事,必先利其器,澳秦敢于投入大量资金引进先进生产设备,与行业内优秀专家合作,也懂得抓住限制高性能陶瓷产业化发展的核心问题,在粉体和成型烧结技术上做出一定的研究突破,已经是走在了先锋道路上,相信澳秦在氮化硅领域的品质之路在不久的将来会给市场带来惊喜。

粉体圈 小吉


相关内容:
 

粉体求购:

设备求购:

寻求帮助:

合作投稿:

粉体技术:

关注粉体圈

了解粉体资讯