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发布日期:2013-01-08 12:00    作者:匿名    来源:凡宇资讯
    近年来,粉末烧结技术层出不穷。电场活化烧结技术(FAST)是通过在烧结过程中施加低电压(~30 V)和高电流(>600 A)的电场,实现脉冲放电与直流电同时进行,达到电场活化烧结,获得显微结构显著细化、烧结温度显著降低、烧结时间明显缩短的目的。选择性激光烧结(SLS)应用分层制造方法,首先在计算机上完成符合需要的三维CAD模型,再用分层软件对模型进行分层,得到每层的截面,然后采用自动控制技术,使激光有选择地烧结出与计算机内零件截面相对应部分的粉末,实现分层烧结。

  从理论上讲,这些烧结技术都具有很高的学术价值,但大多尚处于实验室研究阶段,只能用于小尺寸钼制品的小批量烧结,距离工业应用研究尚有很大距离。具有一定工业化应用前景的钼烧结技术主要有以下几种:

  (1)微波烧结技术

  微波烧结利用材料吸收微波能转化为内部分子的动能和热能,使材料整体均匀加热至一定温度而实现致密化烧结的目的。微波烧结是快速制备高质量的新材料和制备具有新性能的传统材料的重要技术手段之一。

  相对电阻烧结、火焰烧结、感应烧结等传统烧结方法而言,微波烧结法不仅具有节能明显,生产效率高,加热均匀(其温度梯度为传统方式的1/10),烧结制品少(无)内应力、大幅变形和烧结裂纹等缺陷,烧结过程精确可控等优点。另外,微波加热技术可用于钼精矿升华除杂、钼精矿焙烧、钼酸铵焙解、钼粉还原等多种工艺环节。但由于微波穿透深度的限制,被烧结材料的直径一般不大于60mm,另外微波烧结气氛很难保证处于纯H2,因此很难避免钼的烧结过程氧化污染。

  (2)热等静压技术

  气压烧结(热压烧结)技术是一种压制机械能与烧结热能耦合作用下的钼固结技术,热等静压是其中应用最成功的工艺。对烧结密度、组织均匀性和空隙率等烧结指标要求比较高的高端钼烧结产品,如TFT-LCD用钼溅射靶材,国外大多采用热等静压技术,其产品质量远高于传统的冷等静压-无压烧结工艺,国内尚无类似生产工艺的报导。

  (3)放电等离子烧结技术

  放电等离子烧结技术(SPS)是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。其工艺原理是,电极通入通-断式直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用,使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热并使颗粒表面活化,从而利用粉末内部的自身发热作用实现烧结致密化,获得均质、致密、细晶的烧结组织。这种比传统烧结工艺低180~500 ℃,且高温等离子的溅射和放电冲击可清除粉末颗粒表面杂质(如去除表层氧化物等)和吸附的气体。德国FCT公司已经采用这种技术制备出直径为300 mm的钼靶材,国内尚无类似生产工艺的报导。

  (4)铝热法还原-烧结一体化技术

  铝热法采用铝粉末作为还原剂,在200~300℃下,对钼酸钙、硫化钼或三氧化钼进行低温还原,可用大大低于常规氢还原工艺的成本和较高生产效率制得低密度粗制钼产品或钼合金涂层。同时,在一定的气体压力作用下,随着还原过程的进行,钼粉可产生初步烧结,获得质量要求较低的钼坯料。这种钼坯料可作为钢铁和高温合金的合金添加剂,也可作为电解精炼法制备高纯钼制品的原料。

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