石墨坩堝如何進行真空燒結?
石墨坩堝的熱加工進程稱為燒結。壓坯中的金屬粉末,在燒結進程中,因為高溫作用,金屬原子的振幅加大,通過粘性活動、蒸發(fā)與凝集、體積渙散、表面渙散、晶界渙散、塑性活動等作用,使接觸面上有更多的原子進入原子作用力的規(guī)模,構成粘結面,導致再結晶與晶粒長大,構成金屬網(wǎng)狀結構體,使燒結體的強度添加、電阻下降。石墨坩堝的燒結屬互不熔系固相燒結。
在石墨坩堝中,因為金屬含量不同(30-90%),燒結溫度也不同。金屬含量較低的石墨坩堝,主要靠粘結劑焦化聯(lián)結。金屬粉末不能構成網(wǎng)狀結構,但參與導電。
真空燒結是近年來發(fā)展起來的新技術,用于石墨坩堝如何進行真空燒結的燒結。
真空燒結爐設備制造費用較高,但產(chǎn)品出產(chǎn)成本較低,己逐步為人們所選用。
焙燒是對石墨坩堝而言,將毛坯從室溫加熱到1300T時所發(fā)生的各個進程的總稱。
焙燒,可以在接連爐、環(huán)式爐、倒焰爐和單體爐中進行。
在焙燒進程中,產(chǎn)品結構發(fā)生顯著的改變,其間包括粘結劑變成焦炭、炭素粉末顆粒與粘結劑焦之間構成化學鍵和物理結合,上述組合構成附聚體和集聚體、幾何尺度和體積密度改變,構成氣孔結構等。
上述改變的原因是粘結劑分解和聚合反應r或者說是焦化反應的成果。
跟著焙燒進程的進行,制品體積縮短,真密度進步、體積密度稍有下降,電阻下降,機械強度進步。這些方針受下述因素影響,如升溫速度、最高溫度、填充料性質(zhì)、壓力、氣氛等等。特別是為防止制品開裂,石墨坩堝實踐溫度在300~600t之間應緩慢升溫。體積越 大,升溫速度應越慢。當制品受熱溫度均勻時,溫升速度可以加快。
焙燒時為防止制品氧化,將產(chǎn)品裝在爐槽或坩堝(金屬或耐火材料)中,產(chǎn)品四周通常用0.5~3mm的焦炭(冶金焦或石油焦)充填。為減少填充料燒損,有的廠家尚參與1/3左右的純河沙。這種填充料不僅能保護產(chǎn)品不被氧化,還可以起到防止石墨坩堝變形和吸附揮發(fā)份的作用。我國現(xiàn)在出產(chǎn)石墨坩堝時,大都也選用這種方法。焙燒中主要出現(xiàn)的問題是產(chǎn)品氧化(銅與氧在高溫下反應顯著)表面無金屬光澤,電阻大。