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反应烧结是什么?

反应烧结是什么?

发布日期:2018-04-19 作者: 点击:

反应烧结或反应成型是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应,使坯件质量增加,孔隙减小,并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的工艺。同其他烧结工艺比较,反应烧结有如下几个特点:

①反应烧结时,质量增加,普通烧结过程也可能发生化学反应,但质量不增加。

②烧结坯件不收缩,尺寸不变,因此,可以制造尺寸精确的制品。普通烧结坯件一般发生体积收缩。

③普通烧结物质迁移发生在颗粒之间,在颗粒尺度范围内,而反应烧结的物质迁移过程发生在长距离范围内,反应速度取决于传质和传热过程。

④液相反应烧结工艺,在形式上,同粉末冶金中的熔浸法相似.但是,熔浸法中的液相和固相不发生化学反应,也不发生相互溶解,或只允许有轻微的溶解度。

通过气相反应烧结的陶瓷有反应烧结氮化硅(RBSN)和氮氧化硅Si2ON2。通过液相的反应烧结陶瓷有反应烧结碳化硅SiC。

反应烧结氮化硅是硅粉多孔坯件在1400℃左右和氮气反应形成的。在反应过程中,随着连通气孔的减少,氮气扩散困难,反应很难进行彻底。因此,反应烧结氮化硅坯件厚度受到限制,相对密度也难达到90%。影响反应过程的因素有坯件原始密度、硅粉粒度和坯件厚度等。对于粗颗粒硅粉,氮气的扩散通道少,扩散到硅颗粒中心需要时间长,因此反应增重少,反应的厚度薄,坯件原始密度大也不利于反应。

反应烧结氮氧化硅的坯件由Si、SiO2和CaF2(或CaO、MgO等)组成,同氮反应生成Si2ON2。在反应烧结时,CaO、MgO等同SiO2形成玻璃相。氮溶解于熔融玻璃中,Si2ON2晶体从被氮饱和的玻璃相中析出,反应烧结氮氧化硅的密度可以大于90%。氮氧化硅对氯化物和氧气的抗腐蚀性好,已用作电解池内衬,用于AICI3电解制铝、ZnCl2电解制锌。反应烧结碳化硅是SiC-C多孔坯由液相硅浸渍而制成。


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