烧结的概念?
烧结,是指把粉状物料转变为致密体,是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。
一般来说,粉体经过成型后,通过烧结得到的致密体是一种多晶材料,其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。
烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布,进而影响材料的性能。
烧结和熔化有什么区别?
烧结法和熔融法的主要区别在于工作温度,相对来说熔融法的温度要高于烧结法。 烧结法的优点:
1、为了满足下一步炼铁需要,烧结成人造块矿;
2、去除一部分有害杂质,比如硫、钾、钠等等;
3、可以使铁原料变成烧结矿后的成分稳定,比如品味、碱度等等;
4、回收一部分的含铁废物,将其加入一并进行烧结,比如高炉炉尘、硫酸渣、轧钢铁皮等等;
5、可以回收一部分稀有金属元素,获得特殊钢铁。 熔融法是将催化剂原料加热到熔融状态的制备方法。例如工业上氨融铁催化剂的制造,是将助催化剂Al2O3和K2O加到熔融的磁铁矿中(1700℃或3000℃),然后将熔融物倾出成薄层,冷却固化后粉碎,并筛选所需要的颗粒。拉尼(Raney)型催化剂是先用熔融法制成合金。
炼钢厂烧结是干什么的?
烧结是为高炉冶炼提供“精料”的一种加工方法,其实质是将准备好的各种原料(精矿、矿粉、燃料、熔剂、返矿及含铁生产废料等),按一定比例经过配料,混合与制粒,得到符合要求的烧结料。
烧结过程
在利用固相反应制备无机固体化合物时,反应的速率由扩散过程控制,常常需要较高的温度才能使反应有效地进行。另外一些固体化合物是固液相组成的化合物,在熔化时会发生分解反应,故烧结一般应在产物熔点以下进行,以保证得到均匀的物相。
但是烧结温度也不能太低,否则会使固相反应的速率太低。在很多情况下,烧结需要在特定的气氛或真空中进行。控制烧结过程的气相分压非常重要,特别是当研究的体系中含有价态可变的离子时,固相反应的气相分压将直接影响到产物的组成和结构。
例如,在铜系氧化物高温超导体的合成中,烧结过程必须在严格控制氧分压,以保证得到具有确定结构、组成和铜价态分布的超导材料。
高炉炼铁生产前,将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,烧结成块的过程。在生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
什么是烧结法?
烧结法指的是固态粉末经过成型后,在加热至一定温度的条件下开始收缩、致密化,最后形成致密坚实整体的过程。
烧结是不能直接加入高炉的铁(精)矿粉造块的主要方法之一。通过烧结,还可以改善原料冶金性能。烧结也应用于有色金属冶炼过程。有色金属硫化物精矿的烧结,除造块外,还有脱硫的作用。
烧结终点温度低原因?
终点滞后。
烧结过程其实是物料,热量运输的过程,因此,在烧结过程中影响大烟道温度的本质在于控制烧结终点温度,终点温度提前,则烧结大烟道温度就高,终点滞后则大烟道温度就低,当然这是原燃料条件一致的情况下,如果烧结终点温度点不变,烧结配碳量大,烧结烟气温度就高,反之则低。
钢铁厂烧结好干吗?
钢铁厂一线生产一共有四个,一个是烧结厂,二是炼铁厂,三是炼钢厂,四是轧钢厂,其中烧结为第一道工序,它把铁粉利用烧机工艺变成颗粒状的烧结料,然后输送到高炉炼铁。烧结厂的特点是,粉尘大,温度高,如果不怕脏,不怕热是很好干的。从招工角度看,烧结工人在钢厂缺岗机会是最多的。
7种陶瓷材料的烧结方法?
传统的陶瓷烧结技术,包括气氛烧结、真空烧结、热压烧结和热等静压烧结等,主要是通过将陶瓷粉体在高温热驱动力的作用下长时间保温,利用原子扩散排出晶粒间的气孔从而致密化的过程。但在高温条件下,原子扩散在促进材料致密化的同时,也会不可避免地导致晶粒长大现象,从而劣化材料的性能。长达数小时甚至数天的保温时间对能源来说是极大的消耗,也不利于工业生产。
在先进陶瓷制备技术和制造装备的革新当中,陶瓷烧结设备与烧结技术的创新是进一步提高先进陶瓷材料性能的最关键因素之一。对此,科研工作者成功开发了多种陶瓷烧结制备新工艺,它们或可降低烧结温度、缩短烧结时间以实现快速致密化;或能提升材料各项性能。
近20年来,国内外学者开发了多种能够显著改善陶瓷材料烧结状况的新工艺,例如放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)、闪烧(flash sintering,FS)、冷烧结(cold sintering,CS)、以及振荡压力烧结(oscillatory pressure sintering,OPS)等。这些烧结新技术的产生为高性能陶瓷材料的制备开辟了新方法,并且丰富了陶瓷材料的烧结理论。
先进陶瓷新型快速烧结技术
1、放电等离子烧结(SPS)
2、闪烧(FS)
3、冷烧结(CS)
4、振荡压力烧结(OPS)
5、SHS/QP技术
烧结五要素?
1、添加剂的影响
由于氧化铝陶瓷坯料熔点很高,较难烧结,可以加入促进烧结的某种添加物,改善烧结性能。
2、成形方法的影响
根据需要,选择合适的成形方法,可获得显微结构均匀、各相分布均匀的坯体,通过控制和消除成形过程中的缺陷,可有效降低烧结温度及坯体收缩率, 加快致密化进程,减少烧结制品的机加工量。
3、烧结气氛的影响
气氛对氧化铝陶瓷烧结影响很大,合适的气氛有助于致密化。一般来说,气氛中的氧离子分压越低,越有利于氧化铝的烧结。在氢气气氛下烧结,由于氢 原子半径很小、易于扩散而有利于消除闭气孔,可得到近于理论密度的烧结体。CO-H2气氛可以使氧化铝晶格中的氧离子较易失去,形成空位,加速阳离 子扩散,从而有效地促进烧结,并获得很好的致密度,比氢气气氛更容易烧结。
4、烧结制度的影响
适当提高烧结温度,有利于扩散和烧结的进行,使烧结速度加快,促进致密化。升温速度的控制对氧化铝陶瓷烧结是很重要的,通常在600℃以下应缓慢 , 在1000~1500℃中温阶段要严格控制并尽量慢一些,在1 500℃以上升温速度可以加快,防止粗晶出现。压力也促进粉粒间的间隙减少,扩散距离缩小 。
5、烧结方法的影响
正确选择烧结方法,是使氧化铝陶瓷具有理想的结构及预定性能的关键。合适的烧结方法可有效降低烧结温度。Al2O3 陶瓷常压烧结在1800℃以上,热压 (20MPa)烧结在1500℃左右就能获得接近于理论密度的制品, 而高温等静压烧结(400MPa)在1 000℃左右就已达到致密化。
烧结定义?
宏观定义:在高温下(不高于熔点),陶瓷生坯固体颗粒的相互键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体,这种现象称为烧结。
微观定义:固态中分子(或原子)间存在互相吸引,通过加热使质点获得足够的能量进行迁移,使粉末体产生颗粒黏结,产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。
烧结顺序?
烧结过程大致分为3个阶段。
1、升温阶段
从室温到烧结温度称升温阶段。升温速度快则曲线陡峭,反之则曲线较平坦。
在升温阶段的低温区(约从室温到500℃),主要是坯件内水分的蒸发和粘合剂的挥发过程,此时需缓慢升温。一般控制在50℃-100℃/小时或30℃-60℃/半小时的范围内,主要视产品的大小而定。升温太快,由于水分和粘合剂的急剧挥发,会引起坯件开裂。
从400℃至烧成温度,坯件逐渐收缩,颗粒间发生因固相反应,并逐渐形成晶粒。此时,升温速度可快些,约200℃/小时左右。
2、保温阶段
保温阶段对铁氧体性能影响最大。
在此阶段内,坯件将收缩至最终尺寸,且晶粒逐渐增大。必须合理选择烧结温度和保温时间。如烧结温度太高或保温时间过长,则铁氧体内的金属离子会脱氧,增加了晶粒的不均匀性,晶界变得模糊或消失,因而产品性能下降。相反,如烧结温度太低或保温时间过短,则固相反应不完全,晶粒生长不完全,气孔多,产品的电磁性能也差。
不同材料制成的铁氧体坯件应有不同的烧结温度。各种材料的铁氧体的烧结温度均在1000℃-1500℃之间,保温时间为2-6消失左右。
3、降温阶段
降 温阶段的冷却速度和冷却方式对产品的电磁性能有很大的影响。
空气淬火是快速冷却的常用方法,即把高温区的产品直接取出放在室温下冷却。这种冷却方法有助于把高温下金属离子的分布状态保持下来,减少铁氧体的氧化,但是这将会增加产品的内应力。尺寸大的产品,冷却速度太快会导致产品的开裂。
某些产品要求在一定的气氛下(如N2)冷却。