高压管式炉

经过我公司工程技术人员的潜心专研，结合材料工艺的研发需求，历时16个月，成功研发出了一款用于高温高压烧结的实验利器----管式高温高压烧结炉。

高温高压烧结工艺主要用于特种功能陶瓷粉体或具有一定致密度的坯体加热同时施加很高的压力20MPa左右，以实现陶瓷材料的压力烧结。与普通常压烧结工艺不同，高压烧结过程中，除了粉末的表面自由能的变化为烧结驱动力外，同时还有外加压力作为烧结驱动力，从而影响了烧结进程。由于烧结驱动力的增大，高压可以使得许多其它方法不能烧结的陶瓷实现烧结;其它方法可以烧结的则可以进一步改善其性能同时降低烧结温度，缩短烧结时间，有利于工艺控制。一般来说，同种陶瓷用普通无压烧结和高压烧结相比，高压的材料密度高，质地要均匀。同时，因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化，所以，高压烧结可以获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。而且，高压的封闭型使得样品不易受到污染，还可减少挥发性物质的挥发，其优点是显而易见的。由于高压工艺的上述特点，尤其是由于现代高技术陶瓷的发展，高压烧结工艺越来越受到人们的重视。

    还可以用于纳米材料的制备。由于纳米颗粒的表面能巨大，在常规方法的烧结成块过程中晶粒极易长大，因此在烧结成块的过程中如何控制晶粒长大就变得尤为关键。高压作为一种的物理条件，能够有效地改变物质内部原子间的距离和原子壳层状态，特别是可以有效抑制纳米颗粒的长大。由于高压使物质内部原子间的距离发生变化，这将导致材料的能带宽度、有效质量等发生变化，从而直接影响材料的电导率、热导率等，因此可以采用高温高压调制的方法来改变材料的热 电性能。

      高压烧结与热压烧结类似，都是在烧结过程中对试样施加外加压力，但高压烧结压力较热压烧结要大很多。高压烧结中存在普通烧结过程所没有的晶界滑移传质和挤压蠕变传质两种作用。通常情况下，认为烧结过程分为两个阶段：**阶段，即烧结初期，外加压力首先使颗粒的接触区发生塑性屈服，各类蠕变机制促进物质迁移，同时原子或空位发生体积扩散和晶界扩散，晶界中的位错可能沿晶界攀移，导致晶界滑动。在烧结的**阶段，上述机制仍然存在，只不过孔洞成为孤立的闭孔，位于晶界相交处。同时，并不排除在晶粒内部存在的微孔。在常压烧结条件下，应力水平不足以使材料全部屈服发生塑性流动，但在高压下，应力水平已足够使材料大部分屈服发生塑性流动。因此，热压烧结和高压烧结之所以能够有效实现陶瓷材料的致密化烧结，主要是因为其与无压烧结相比，烧结驱动力不仅有表而能，还有外部高压提供的额外驱动力，从而促进烧结致密化并降低烧结温度。

尽管高压烧结对设备要求比较苛刻，但是高压是合成新材料和探索改进现有材料性能*有力的手段之一。作为一种的物理条件，高压能够有效地改变物质的原子间距和原子壳层状态，特别是可以改变对固体的结构和性质起决定性作用的界面原子状态。高压对物质的晶体结构、电子状态和物理性质的影响以及高压新相的研究是探索新型材料和常压下无法制备的新材料以及改进常态材料性能的基础。在很高的压力作用下，物质内部的晶体结构、电子结构和原子(分子)间的相互作用都将发生变化并伴随一系列物理性质的改变。因此，高压烧结具有明显的优点，如可使素坯快速致密化，降低烧结温度，减少烧结时间，增大烧结体的密度和硬度，从而提高坯体的力学性能等。  

    我公司提供的管式高温高压烧结炉主要由：加热系统、耐高温高压炉管和压力测控系统三大部分构成。可以实现自动冲压，超压泄放，自动控温三大功能。并配有工艺软件，可实现烧结过程中数据的全程采集，为实验数据的分析和研究提供*真实可靠的依据。该设备可广泛用于纳米材料高温高压处理，特种功能陶瓷的高温高压烧结，采用这种高温高压调制的方法来改变材料的热学性能和导电性能。

主要技术参数：