Холодное прессование

21-03-2024

+++Процесс допекания реакционно-спеченного Si3N4+++

---включает получение заготовки методом азотирования порошкового брикета---

Более высокой температуры и, следовательно, эффективности спекания можно достичь приложением избыточного давления азота, которое достигается при компрессионном спекании. Давление 10 МПа позволяет использовать температуру до 2200"С. Процесс спекания при этом можно проводить при введении меньшего количества добавок или использовании более тугоплавкой жидкой фазы.

Особенностью спекания нитрида кремния является проведение процесса в две стадии с различным уровнем давления. На первой стадии, на которой должно завершиться образование закрытой пористости, давление должно быть невысоким, так как формирование закрытых пор G заключенным в них газом может препятствовать удалению этих пор на второй стадии спекания. Количество вводимых добавок должно быть выбрано исходя из требования достижения преимущественно закрытой пористости на первой стадии спекания. Здесь возможно применение давлений порядка 0,5—1 МПа, что все же более благоприятно, чем спекание при нормальном атмосферном давлении 0,1 МПа, и дает возможность использовать температуры 1850—1950 °С.

На второй стадии давление повышается, что, наряду с подавлением терморазложения, обеспечивает эффект всестороннего обжатия аналогично тому, как это происходит при ГИП.

Процесс допекания реакционно-спеченного Si3N4 включает получение заготовки методом азотирования порошкового брикета из кремния при температурах, ниже температуры его плавления. Данный процесс может использоваться в качестве первой стадии перед обычным или компрессионным спеканием, а также горячим изостатическим прессованием. В качестве активаторов используются традиционные оксидные добавки, которые могут вводиться или до начала азотирования в порошковую шихту кремния, или после его реакционного спекания путем пропитки жидким раствором либо диффузионным насыщением из газовой фазы.