當(dāng)前位置：反應(yīng)燒結(jié)主要特點與過程
一、反應(yīng)燒結(jié)主要特點：
此法與普通燒結(jié)法比較，有如下兩個主要特點：
①提高制品質(zhì)量，燒成的制品不收縮，尺寸不變化；
②反應(yīng)速度快，傳質(zhì)和傳熱過程貫穿在燒結(jié)全過程。
普通燒結(jié)法物質(zhì)遷移過程發(fā)生在坯體顆粒與顆粒的局部，反應(yīng)燒結(jié)法物質(zhì)遷移過程發(fā)生在長距離范圍內(nèi)。
分為液相反應(yīng)燒結(jié)和氣相反應(yīng)燒結(jié)兩類。采用前一類的居多。
例如，燒結(jié)氧氮化硅坯件時添加硅、二氧化硅和氟化鈣(或氧化鈣、氧化鎂等，玻璃相形成劑)同氮反應(yīng)生成二氮氧化二硅(Si2ON2)，氧化鈣、氧化鎂等同二氧化硅形成玻璃相，氮溶解在焙融體(玻璃相)中；Si2ON2，晶體從被氮飽和的玻璃相中析出。這樣制出的氧氮化硅的密度可相當(dāng)于理論密度90%以上。
二、反應(yīng)燒結(jié)過程：
反應(yīng)燒結(jié)，集合了合成以及致密化過程，能夠通過高純度粉體以熱力學(xué)自發(fā)的原位步驟制備致密陶瓷。與常規(guī)燒結(jié)方法相比，反應(yīng)燒結(jié)過程和反應(yīng)燒結(jié)陶瓷的優(yōu)點如下：
1）反應(yīng)燒結(jié)能夠在較低溫度（≤1800℃）制備致密的超高溫陶瓷。反應(yīng)燒結(jié)過程中的化學(xué)反應(yīng)高放熱、且熱力學(xué)自發(fā)進(jìn)行，能夠在相對較低溫度下，產(chǎn)生足夠能量和驅(qū)動力以達(dá)到Z終產(chǎn)品的致密化。另外，原位形成的相之間的化學(xué)兼容性和分散的均勻性也能夠被保證。熱力學(xué)計算表明，在反應(yīng)燒結(jié)過
程中，大部分的反應(yīng)滿足自持續(xù)燃燒的條件（T絕熱≥1800K，ΔH°298/CP298>2000K）。因此，在沒有點火自持續(xù)燃燒情況下，低的加熱速率（約1℃/min）
在選定的溫度（600℃）延長保溫時間（360min），會促進(jìn)原料之間的反應(yīng)。然而在有限的情況下，燃燒反應(yīng)有利于致密化并促使Z終產(chǎn)品獲得獨特的微觀結(jié)構(gòu)。
2）反應(yīng)燒結(jié)能夠制備微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)各向異性的二硼化物基陶瓷，原位形成的相尺寸小、表面積大，具有很高活性。另外，可形成瞬態(tài)液相，促進(jìn)質(zhì)量輸運和晶粒的各向異性生長。Z終獲得的各向異性MeB2晶粒呈現(xiàn)棒狀或片狀，因為MeB2陶瓷為簡單六方晶體，棒狀或者是片狀的晶粒生長都有可能：優(yōu)先沿著c軸生長（棒狀）或者是a和b軸優(yōu)先生長（片狀）。對于超高溫陶瓷，僅僅有少數(shù)報道描述了這種現(xiàn)象。各向異性晶粒生長機(jī)制仍處于研究中。雖然如此，這種現(xiàn)象可以為超高溫陶瓷的結(jié)構(gòu)裁剪和性能提高提供參考。
過渡金屬元素或者過渡金屬氫化物，通常用作過渡金屬源，以降低MeO2污染。硼源采用元素B或者是一些含B的化合物，如B4C和BN。另外，MeB2基陶瓷還可能包括其他相，例如，SiC，ZrC和MoSi2，含B化合物也會成為Z終產(chǎn)物的C或N源。使用MeO2作為起始粉還原合成MeB2的方法無法用于反應(yīng)燒結(jié)。一個原因是，大部分還原反應(yīng)是高吸熱的，在促進(jìn)致密化的溫度（>1500℃）下，吉布斯自由能變成負(fù)值。還原反應(yīng)也造成明顯的氣體釋放，
尤其是B2O3，干擾致密化。另外，使用MeO2作為起始粉，通常會導(dǎo)致Z終陶瓷中有未參加反應(yīng)的MeO2或其他的氧化物雜質(zhì)的殘留。因此，大部分反應(yīng)燒結(jié)過程使用元素或者是非氧化物作為起始原料，這可將氧雜質(zhì)降至Z低。
三、無錫市錢橋化工機(jī)械有限公司所生產(chǎn)的碳化硅換熱器設(shè)備均使用無壓燒結(jié)碳化硅。
