氧化鋯陶瓷熱致密化方法

　　氧化鋯陶瓷熱致密化方法包括：熱壓、熱等靜壓等。當然，熱擠壓、熱鍛造等也屬于熱致密化方法，但氧化鋯陶瓷生產(chǎn)中較少使用。氧化鋯陶瓷熱致密化方法價(jià)格昂貴、生產(chǎn)率低，但對于一些性能要求高又十分難燒結的氧化鋯陶瓷卻是最常用的方法。因為這種方法在高溫下施壓，有利氧化鋯陶瓷于粘性和塑性流動(dòng)，從而有利于氧化鋯陶瓷致密化，可以獲得幾乎無(wú)孔隙的氧化鋯陶瓷制品，所以氧化鋯陶瓷粉末冶金中也常將這一工藝稱(chēng)為“全致密化工藝”。同時(shí)，過(guò)程時(shí)間短，溫度低，晶粒長(cháng)大受到控制，產(chǎn)品性能得到提高。

　　1)氧化鋯陶瓷熱壓(HotPressing，HP)

　　氧化鋯陶瓷熱壓是將成彤和燒結在一個(gè)工序同時(shí)完成，由于氧化鋯陶瓷一般較金屬難于成形和燒結，因此常常采用熱壓法制備，如A1203、Beo、BN、Si3N4、SiC、Zr02等常常都用熱壓法生產(chǎn)。熱壓的主要優(yōu)點(diǎn)是氧化鋯陶瓷粉料處理間接加熱熱壓于熱塑性狀態(tài)下加壓，形變阻力小。

　　氧化鋯陶瓷易于產(chǎn)生塑性流動(dòng)，成形壓力低(僅為冷壓法的l／lO)，時(shí)間短，極大地控制了晶粒長(cháng)大。因此熱壓氧化鋯陶瓷產(chǎn)品接近理論密度，晶粒細，顯微組織優(yōu)良。許多純氧化鋯陶瓷相制品根本不可能用冷壓燒結方法制得致密產(chǎn)品，熱壓和熱等靜壓就成了唯一的途徑。氧化鋯陶瓷熱壓法的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低，成本高。氧化鋯陶瓷熱壓按加熱方式可分為直接加熱和間接加熱。直接加熱是使電流通過(guò)裝有粉末的石墨模具，使模具發(fā)熱。直接加熱法的缺點(diǎn)是溫度較難控制精確，模具材料一般只能是石墨。氧化鋯陶瓷間接加熱，實(shí)際上是在某種爐內壓制，故有時(shí)與加壓燒結同義。

　　2)氧化鋯陶瓷熱等靜壓(HotIsostaticPIessing，簡(jiǎn)稱(chēng)HIP)

　　氧化鋯陶瓷熱等靜壓和熱壓一樣，熱等靜壓同樣是特種陶瓷重要的成形手段。氧化鋯陶瓷熱等靜壓與冷等靜壓相比，氧化鋯陶瓷熱等靜壓用的是金屬或陶瓷包套(低碳鋼、Ni、Mo、玻璃等)而不是橡膠包套，使用的是氮氣、氬氣作加壓介質(zhì)，而不是機油等液體。氧化鋯陶瓷熱等靜壓和等靜壓的優(yōu)點(diǎn)于一身，成形溫度低，產(chǎn)品致密，性能優(yōu)良。例如，常壓燒結Al2O3，需1800℃以上，在20MPa壓力下熱壓，只需1500℃，但在400MPa熱等靜壓，則在1000℃左右就可獲得致密產(chǎn)品。HIP的缺點(diǎn)是設備昂貴，生產(chǎn)率低。、
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