金屬陶瓷材料的制造方法

         由于“金屬陶瓷”和“硬質(zhì)合金”兩個(gè)學(xué)科術(shù)語(yǔ)沒(méi)有明確的分界，所以具體材料也很難劃分界線(xiàn)。在早期，Campbell曾說(shuō)過(guò)，金屬陶瓷的其他名詞還有“Ceramals、Ceramets、(；emented Car-bides”等?？梢?jiàn)他把“硬質(zhì)合金”歸人到“金屬陶瓷”之內。雖然從材料組元看，沒(méi)有理由不把“硬質(zhì)合金”歸人“金屬陶瓷”，特別是近年來(lái)發(fā)展的無(wú)鎢(多半為T(mén)ic基)硬質(zhì)合金。但由于硬質(zhì)合金的發(fā)展較早，在“金屬陶瓷”名詞出現之前，“硬質(zhì)合金”這一名詞早已為人們所普遍接受，所以以工具應用為主要目的的這類(lèi)材料就不歸人“金屬陶瓷”，也不作“金屬陶瓷”的子名詞對待。但當wC—C0、wC(TiC、TaC)一C0這類(lèi)材料用作其他目的時(shí)，又常作為金屬陶瓷進(jìn)行討論。例如Kieffei在討論wC—C0作葉片材料應用時(shí)，就把它放在金屬陶瓷一條內。另一方面，IJenel又將金屬摩擦材料、彌散型核燃料、金屬粘結金剛石工具等都歸人金屬陶瓷。
        金屬陶瓷的制備可用粉末燒結法、浸漬法和熱壓法等工藝，金屬陶瓷一般在高于金屬熔點(diǎn)但低于陶瓷熔點(diǎn)的溫度下燒結，因此，在燒結過(guò)程中有液相出現。根據液相與固相之間有無(wú)化學(xué)反應，可把金屬陶瓷的燒結分為兩種類(lèi)型。
        (1)固一液相間不發(fā)生反應體系的燒結 在這一體系的燒結中，固相在液相中的溶解度小到可以忽略的程度。根據坯體中液相量的多少，又可分為三種情況：

        1)液相量很少，但能與固相完全潤濕(θ=O。)。這時(shí)，液相形成薄膜包裹在固相顆粒表面。在表面張力作用下，將鄰近的顆粒拉緊，但不能使坯塊中的孔隙封閉。由于液相量少，顆?；坪椭嘏泡^難。

        2)液相量增加到一定程度，坯塊中的孔隙大部分被液相填滿(mǎn)。坯塊中出現孤立的閉孑L。在液相表面張力的作用下，氣孑L內部產(chǎn)生一個(gè)指向氣孔中心的負壓力。這個(gè)負壓力使坯塊中的固體顆粒在金屬液相中互相滑移并進(jìn)行重排，坯體進(jìn)一步收縮。因此比第一種情況致密。

        3)當液相量多到可以填滿(mǎn)所有孔隙時(shí)，固體顆粒很容易產(chǎn)生“流動(dòng)"并進(jìn)行重排。坯塊達到高度致密。

        (2)固相在液相中有某種溶解度系統的燒結這種體系的燒結除同第一種情況一樣，存在液相生成、顆粒重排等液相燒結現象外，還存在溶解一析出效應。即固相顆粒表面的原子逐漸溶解于液相中。小顆粒、顆粒表面的棱角和凸起部位(具有較大的曲率)優(yōu)先溶解。由于平衡濃度差的原因，溶解物質(zhì)又在大顆?；蝾w粒具有負曲率的表面析出。從而使小顆粒消失，大顆粒長(cháng)大并變得平滑和球化。典型的重合金的液相燒結屬于這種體系。這一體系的合金往往具有好的性能。
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