一种粉末冶金过程的真空烧结方法技术

一种粉末冶金过程的真空烧结方法，涉及一种粉末冶金法制备含有高蒸气压易挥发组分的合金或陶瓷的烧结方法。其特征在于烧结过程是将原料粉末经混料、压制成压坯后，置于加盖的烧结箱体中，再在真空烧结炉中进行烧结。本发明专利技术的一种粉末冶金过程的真空烧结方法，能有效抑制高蒸气压组分的挥发，在真空烧结过程中能够确保获得预定化学配比的材料，烧结得到的材料不偏离预定的化学配比，确保制备材料的性能。

【技术实现步骤摘要】

，涉及一种粉末冶金法制备含有高蒸气压组分挥发元素的合金或陶瓷的烧结方法。
技术介绍
粉末冶金材料和陶瓷材料在工业、农业、医疗、科研等领域已经得到了广泛的应用，真空烧结是制备粉末冶金材料和陶瓷材料的主要方法之一。制备粉末冶金合金材料和陶瓷材料的方法，通常是将合金材料和陶瓷材料的原料粉末混料、压坯，然后在真空烧结炉中进行真空烧结。由于在真空烧结过程中，高蒸气压组分会产生挥发，当用真空烧结方法烧结粉末冶金合金材料或烧结多组分陶瓷材料时，由于各组分的蒸气压不同，蒸气压较高的组分容易挥发，从而使烧结得到的材料偏离预定的化学配比，进而影响材料的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效抑制高蒸气压组分挥发，在真空烧结过程中能够确保获得预定化学配比材料的粉末冶金过程的真空烧结方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。，其特征在于烧结过程是将原料粉末经混料、压制成压坯，置于密闭的烧结箱体中，再在真空烧结炉中进行烧结。本专利技术的，其特征在于所述的烧结箱体结构包括上端敞口的盒状基体和加盖在盒状基体上沿的盖板。本专利技术的，其特征在于所述压坯置于烧结箱体中间位置，在压制成坯料与烧结箱体间隙空间里填充的覆盖剂。本专利技术的，其特征在于所述的压制成的坯料通过支架支撑置于烧结箱体中。本专利技术的，其特征在于所述的覆盖剂中含有与压坯中的高蒸气压元素相同的组分和惰性组分，惰性是刚玉粉；和/或石英砂；和/或石墨粉。本专利技术的，其特征在于通过支架支撑置于烧结箱体中的压制成坯料下，还放有置坩埚，坩埚内盛有与压坯中的高蒸气压元素相同的组分。本专利技术的，其特征在于所述的支架是用蒸气压低且不与压坯发生高温化学反应的材料制作。用刚玉制作，或用石墨制作。本专利技术的，其特征在于所述的支架用刚玉制作，或用石墨制作。本专利技术的，其特征在于所述的在坩埚用蒸气压低且不与所述高蒸气压组分发生高温化学反应的材料制作。本专利技术的，其特征在于所述的在坩埚用用刚玉制作，或用石墨制作。本专利技术的，其特征在于烧结过程中在真空炉中充入保护性载气，升温和烧结过程中真空炉内的气压达到10_2Pa_105Pa。本专利技术的，其特征在于烧结过程中，装炉并抽真空达到KT3Pa或更高后，在升温和烧结过程中，以O. l-2m3/min的速度连续地充入保护性载气，并通过调节真空阀的开度，使真空炉内的气压保持在KT1-IO3Pat5本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为惰性气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氩气。 本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氮气。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氢气。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为一氧化碳。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氧化性气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为二氧化碳。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为水蒸气。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为惰性气体与还原性气体的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氩气与天然气的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氩气与一氧化碳的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为惰性气体与氧化性气体的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氩气与水蒸气的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氮气与还原性气体的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氮气与氢气的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氮气与氧化性气体的混合气体。本专利技术的，其特征在于所述的保护性载气为氮气与氧气的混合气体。本专利技术的，能够带来以下至少一种有益效果。(I)能够在真空烧结过程中抑制压坯中高蒸气压组分的挥发。因为覆盖剂中含有与高蒸气压组分相同的组分，加热保温过程中，这些相同的组分蒸发成蒸汽，从而抑制了压坯中高蒸气压组分的挥发； (2)对粉末冶金材料的烧结而言，能够促进烧结过程，缩短烧结时间，提高生产效率。粉末冶金材料是用金属粉末制造的，在混料、模压等过程中，金属粉末不可避免地存在氧化，可控气体中含有还原性气体，在烧结初期能使被氧化了的金属粉末还原，从而得到活性很高的新生金属粉末，促进烧结； (3)能够实现清洁烧结，因为充入真空炉中的可控气体能够稀释粉末冶金材料压坯和/或陶瓷材料压坯中释放的粘接剂等分解产生的气体，使真空炉中的电热元件、保温材料、支持装置等免受污染，同时也能够稀释电热元件、保温材料、支持装置等因挥发、分解而释 放的气态物质，使粉末冶金材料和/或陶瓷材料勉受污染，从而实现清洁烧结。本专利技术的，能有效抑制高蒸气压组分挥发，在真空烧结过程中能够确保获得预定化学配比材料，烧结得到的材料不偏离预定的化学配比，确保制备材料的性能。附图说明图I为本专利技术的方法的压制坯料置于烧结箱体时的结构示意 图2为本专利技术的方法的压制坯料置于烧结箱体时的另一种结构示意 图3为本专利技术方法的实施例2的工艺流程 图4为本专利技术方法的实施例I的工艺流程图。具体实施例方式，其烧结过程是将原料粉末经混料、压制成的压坯I置于密闭的烧结箱体中，再在真空烧结炉中进行烧结；所述的烧结箱体结构包括上端敞口的盒状基体2和加盖在盒状基体上沿的盖板3。本专利技术的，所述压坯置于烧结箱体中间位置，在压坯与烧结箱体间隙空间里填充的覆盖剂。本专利技术的，所述压坯通过支架5支撑置于烧结箱体中；通过支架支撑置于烧结箱体中的压制成坯料下，还放有置坩埚6，坩埚内盛有抑制压坯中高蒸气压组分挥发的组分7。操作过程包括以下步骤 装箱将压坯装入烧结箱中； 覆盖用覆盖剂将压坯完全覆盖，并盖上盖板； 装炉将装有压坯的烧结箱体装入真空烧结炉中； 抽真空抽真空至气压小于10_3Pa ；紅彡口 在本专利技术的方法中，覆盖剂含有惰性组分，优先地，可以含有刚玉粉；和/或石英砂；和/或石墨粉。在本专利技术的一个实施例中，覆盖剂含有高蒸气压组分，优先地，可以含有与所述压坯中的高蒸气压组分相同的高蒸气压组分。在本专利技术的方法中，用支 架将粉末冶金材料压坯和/或陶瓷材料压坯支撑在烧结箱；其中，支架用蒸气压低且不与所述压坯发生高温化学反应的材料制作，优先地，可以用刚玉制作，也可以用石墨制作。在本专利技术的方法中，用坩埚盛装高蒸气压组分并放置在烧结箱内；其中，坩埚用蒸气压低且不与所述高蒸气压组分发生高温化学反应的材料制作，优先地，可以用刚玉制作，也可以用石墨制作；其中，高蒸气压组分与所述压坯中的高蒸气压组分相同。在本专利技术的方法中，在真空炉中充入保护性载气，使升温和烧结过程中的气压达到 I(T2Pa-105Pa。在本专利技术的方法中，真空炉的容积为3m3，装炉并抽真空达到10_3Pa后，在升温和烧结过程中，以O. 5m3/min的速度连续地充入保护性载气，并通过调节真空阀的开度，使真空炉内的气压保持在102Pa。在本专利技术的方法中，使用惰性气体作为保护性载气，优先地，可以使用氩气作为保护性载气，也可以使用氮气作为保护性载气。在本专利技术的方法中，使用还原性气体作为保护性载气，优先地，可以使用氢气作为保护性载气，也可以使用一氧化碳作为保护性载气。在本专利技术的方法中，使用氧化性气体作为保护性载气，优先地，可以使用二氧化碳作为保护性载气，也可以使用水蒸气作为保护性载气。在本专利技术的方法中，使用惰性气体与还原性气体的混合气体作为保护性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金过程的真空烧结方法，其特征在于烧结过程是将原料粉末经混料、压制成的压坯置于加盖的烧结箱体中，再在真空烧结炉中进行烧结。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，冯再，周森，蔡俊峰，周媛，周定杨，
申请(专利权)人：广汉川冶新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：