陶瓷材料閃燒試驗裝置

陶瓷材料閃燒試驗裝置

   陶瓷材料廣泛應(yīng)用于航空、機械、冶金、電 子、生物等方面，在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中起到越來 越重要的作用。具有耐高溫、耐酸耐堿、強度高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。然而，陶瓷材料的制備通常需要很高的燒結(jié)溫度，消耗大量能源，生產(chǎn)成本較高，是限制其廣泛應(yīng)用的一個主要原因。為了降低陶瓷的生產(chǎn)成本和獲得更加優(yōu)異的陶瓷性能，人們采取了一系列措施。一方面添加燒結(jié)助劑，通過提高擴散速率或者形成低溫液相的方式提高燒結(jié)速率；另一方面不斷開發(fā)陶瓷燒結(jié)新技術(shù)，例如熱等靜壓燒結(jié)、微波燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)等，這些燒結(jié)技術(shù)不僅降低了能耗，而且使材料的性能得到顯著提高。

   閃燒是在2010年由科羅拉多大學(xué)Rishi Raj教授提出的一種新的燒結(jié)理念，指的是生坯在一定溫度和臨界電場下實現(xiàn)生坯的低溫極速致密化，這個過程一般是幾秒鐘，這也是閃燒與場輔助燒結(jié)的主要區(qū)別。相比于其他燒結(jié)方法而言，閃燒具有燒結(jié)時間短、溫度低的優(yōu)勢。

   陶瓷材料閃燒試驗裝置的閃燒有兩個特征現(xiàn)象：快速致密化和電導(dǎo)急速增加。與其它陶瓷燒結(jié)方法相比，閃燒具有燒結(jié)溫度極低、時間超短的優(yōu)勢，大大的降低了能耗，為陶瓷的發(fā)展開啟了嶄新的一頁。

閃燒試驗裝置：

閃燒試驗：

恒溫實驗時閃燒的三個階段：

*階段-孕育階段（incubation stage），在這一階段功率緩慢增加，這個階段所需的時間稱之為孕育時間，孕育時間一般受電場強度和溫度的影響；

第二階段-閃燒階段（flash sintering stage），在這一階段功率急劇變化，達到限定電流后，試樣由恒壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔鳡顟B(tài)，功率逐漸趨于穩(wěn)定，與此同時試樣迅速致密化；

第三階段-穩(wěn)定階段（stabilization stage），功率隨保溫時間的增大沒有明顯變化，趨于穩(wěn)定，致密化過程結(jié)束。

閃燒的影響因素：

 電場強度對試樣孕育時間及致密化的影響

電流密度對試樣致密化的影響

電流密度和保溫時間對晶粒尺寸的影響

不同電流密度下在保溫時間對試樣致密度的影響

不同爐溫下孕育時間隨電場強度的變化

設(shè)備夠成：高溫爐、直流高壓電源、電壓、電流表