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足球小姜

铜虫 (小有名气)

[求助] 碳化物陶瓷无压烧结致密度问题求助!!! 已有2人参与

各位老师们好,小弟刚接触碳化物陶瓷的无压烧结,有两个问题请教。
1.高熵碳化物陶瓷的理论密度计算我看文献中一般有两种,一、XRD精修,二、混合定理。混合定理计算时小弟有点问题,一般用的是每个组分的体积百分比×相应组分的密度,再求和。但是如果有比如粘接剂添加的情况呢?比如我100g的粉末,98g是碳化物的混合粉,2g是粘接剂,这时候计算理论密度该如何计算?(粘结剂在烧结过程中会碳化)
2.我在无压烧结时,改变保温时间(2-4h),保温温度(1800-2100℃),但得到的块体质量始终一般,块体SEM图上很明显的看得到较多的孔洞,图片如下,感觉和文献中的差别很大,请问各位老师,可能是哪些环节出了问题呢?其余混粉、干燥、筛粉步骤和大部分文献一致、压片方法为单轴压片机压制,压强为200MPa。 @chinaworm
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水蓝2012

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

“得到的块体质量始终一般。。。。块体SEM图上很明显的看得到较多的孔洞。。。。和文献中的差别大”
粉体的粒度是不是太粗?粒度分布情况怎么样?压片的磨具不同,压强的换算是不是对?压制过程过是否保压足够时间?
了解一下粘结剂的特性,在排胶温度保温一段时间,避免粘结剂快速气化产生大量孔洞;
再有就是在常压烧结,适当延长烧结时间;
如果使用的高温炉允许,也可以适当提高烧结温度。
烧结工艺需要一点点摸索

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做难事必有所得
7楼2024-09-27 14:21:32
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y010204025

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
足球小姜: 金币+10, ★★★很有帮助 2024-09-27 15:35:14
1.关于密度,一般就是按主粉料材质的理论密度计算即可。如果添加辅料的比例大于2%以上,再按添加料的百分比算。
举个例子,某些尝试对氧化铝陶瓷的密度数据造假,号称密度能达到4.0以上,实际上是添加了较多的氧化锆,导致瓷体密度增加,机械性能劣化。
2.一般有机物,在烧结前,会通过脱脂的方式让有机物挥发,或者是在有机物分解温度的时候保温(针对不会氧化的材质)。所以在有机物添加量较少≤5%的情况下,不会考虑有机物的残留。
3.针对陶瓷体气孔的问题,主要分为几个方面:
a.尽量少的有机添加剂,减少有机物占据的体积。
b.合理的颗粒级配,增加生坯密度。
c.压制机制:多次加压效果比单次加压好,双向加压比单向加压好。
d.坯体形状和厚度:厚度越薄,排气越顺利,生坯密度也就越高。
f.烧结影响:烧结厚度一般大于20mm,中间就可能存在烧不透的问题。检测方法,品红吸水检测。
                   烧结温度,合理的烧结问题可以达到合理的致密度,烧结温度过低,烧结达不到。烧结温度过高,会导致变形。所以可以通过变形量大小确定烧结温度是否合理。
g.原粉粒度:颗粒越小,烧结活性越高,但成型难度也就越高。
4.数据不一样:在于试验设备、方法都不一样,没有1:1对标,做出数据不一样很正常。
另外,你是相信自己的数据,还是相信别人的数据,特别是你没有参与别人试验的情况下。

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通信设计、干压成型、流延成型、粉体球磨、粉体改性、造粒、蒸汽磨加工、动力电池模组、JMP回归建模
8楼2024-09-27 14:36:19
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lvhong

至尊木虫 (著名写手)

木虫

metal,Iknowit?
5楼2024-09-27 07:52:12
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水蓝2012

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
粘结剂在烧结过程中不是碳化,是气化吧
做难事必有所得
6楼2024-09-27 14:13:35
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水蓝2012

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
10楼: Originally posted by 足球小姜 at 2024-09-27 15:34:21
感谢老师答复!1.粉末粒度和文献一致,甚至比文献更细,用激光粒度仪也验证过,1~3微米尺度。2.压片模具确实不同,而且大部分无压烧结文献用的是单轴压加上冷等静压结合,我只用了单轴压,压强换算检查过,没有错误 ...

你自己写文章的时候就知道了很多参数需要自己适当微调。尽信书则不如无书。
颗粒细度是一方面,还要注意颗粒级配,最好是粗的细的都有,这样坯体的初始孔隙率才会足够小,后期好烧结

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做难事必有所得
12楼2024-09-28 21:11:06
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普通回帖

足球小姜

铜虫 (小有名气)

链接: https://pan.baidu.com/s/1YRFxHB4ephMhV99JYWaXoQ?pwd=1tas 提取码: 1tas 复制这段内容后打开百度网盘手机App,操作更方便哦 @chinaworm
2楼2024-09-26 21:43:06
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足球小姜

铜虫 (小有名气)

SEM图穿不上来,只能百度云传一下。。。 @chinaworm
3楼2024-09-26 21:44:12
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lvhong

至尊木虫 (著名写手)

木虫

加大压强,细化粉末颗粒,提高温度

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metal,Iknowit?
4楼2024-09-27 07:50:36
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足球小姜

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by lvhong at 2024-09-27 07:50:36
加大压强,细化粉末颗粒,提高温度

好的好的,谢谢老师的解答
9楼2024-09-27 15:30:32
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足球小姜

铜虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
7楼: Originally posted by 水蓝2012 at 2024-09-27 14:21:32
“得到的块体质量始终一般。。。。块体SEM图上很明显的看得到较多的孔洞。。。。和文献中的差别大”
粉体的粒度是不是太粗?粒度分布情况怎么样?压片的磨具不同,压强的换算是不是对?压制过程过是否保压足够时间 ...

感谢老师答复!1.粉末粒度和文献一致,甚至比文献更细,用激光粒度仪也验证过,1~3微米尺度。2.压片模具确实不同,而且大部分无压烧结文献用的是单轴压加上冷等静压结合,我只用了单轴压,压强换算检查过,没有错误。压制时间比文献里的久,保压5min。3.粘结剂的特性我去再了解一下。4.保温时间会再延长试试。最后再次感谢老师的耐心答复!
10楼2024-09-27 15:34:21
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