【正文】 冷卻室的一體化；二次熱風的利用等。但燒結(jié)過程必須具備兩個基本條件： a. 應該存在物質(zhì)遷移的機理； b. 必須有一種能量（熱能）促進和維持物質(zhì)遷移。加壓速度過快，保壓時間過短，坯體 中氣體有殘留，且壓力傳遞不到應有的深度；加 壓時間過慢，保壓時間過長，則降低了生產(chǎn)效率。這次制備碳化硅陶瓷防彈片 用 16T的壓力。在壓制成型過程中，模具和粉末之間的相互摩擦會造成模具的磨損，因此模具材料必須要求有很好的耐磨性能。 c．坯體結(jié)構(gòu)均勻，具有一定的致密度。 本次我們用噴霧造粒法制造碳化硅粉粒，在過程中要求控制好系統(tǒng)的溫度、漿料的粘度和漿料的進給速度等，這都直接影響粒度的大小，形狀及粒度分布。噴霧造粒后的粉料除了需要保證一定的粒度要求以外 , 還需要 : (1) 根據(jù)各種不同的組成要求進行混料 。 生產(chǎn)工藝流程圖（圖 1） 及其復合材料 已 成為材料家 族 中的新一族 圖 1 生產(chǎn)工藝流程圖 制備 SiC 粉體 原料純化 稱量原料 混合攪拌 三維混料機 取出樣品 SiC 粉末 噴霧造粒，過篩，測流動性，松裝密度 干壓預成型 冷等靜壓終成型 無壓燒結(jié)，測量樣 品尺寸、質(zhì)量 打磨、拋光，測量樣品性能 測量樣品尺寸、質(zhì)量 第 3 章 生產(chǎn)技術(shù)要求 碳化硅粉體的制備要求 碳化硅粉體的制備技術(shù)就其形成原理可分為機械粉碎法和合成法 , 方法的優(yōu)劣可從粒子純度、表面的清潔度、粒子粒徑、粒度分布可控性、粒子幾何形狀規(guī)一性、是否易于收集、粉體團聚程度、熱穩(wěn)定性六個方面加以評價。燒結(jié)試樣經(jīng)過精加工處理 , 獲得所需防彈材料。燒結(jié)助劑、粉體級配、活化等粉體技術(shù)以及成形、燒結(jié)工藝技術(shù)對燒結(jié)體性能有重要影響。等靜壓成型適于制備成型形狀簡單、產(chǎn)量小和大型的制品 , 生產(chǎn)過程復雜 , 不適于大量生產(chǎn)。 成型工藝選擇 陶瓷材料的成型工藝是制備陶瓷材料的重要環(huán)節(jié) , 也是提高陶瓷坯體均勻性和解決陶瓷材料可靠性的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 工藝的選擇 SiC 陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)和性能依賴于粉體性質(zhì)、成型及燒結(jié)工藝。因此，該項目具有很高的實踐價值，也會帶來社會效益的提高 [3]。C 的氣氛中、 1atm（ 101325Pa） 條件下進行燒結(jié)，可以得到相對密度為 96%98%的陶瓷制品。但是這樣制備的材料，它會有一些不足之處，像致密度比較低，強度以及其它的力學性能也比較差 。美國人在 1893 年首先使用 SiO2 碳還原法人工合成了 SiC 粉末，該方法至今仍然是合成 SiC 的主要方法之一，所以說碳化硅陶瓷是以 SiC 為主要原料的陶瓷制品。 C 以下會制備出β SiC，而在 2200176。在2020176。 碳化硅的存在形式 據(jù)了解， SiC 在自然界中幾乎是不存在的，所以大部分的 SiC都屬于人工合成材料。 碳化硅的燒結(jié)技術(shù)要求 在燒結(jié)方面，由于 SiC 屬于共價鍵化合物，很難進行燒結(jié)，所以在燒結(jié)過程中通常會添加一些結(jié)合劑，如硅酸鋁質(zhì)或高鋁質(zhì)材料等。 C— 2200176。 在我國， SiC 屬于大批量生產(chǎn)，產(chǎn)量上也高于許多國家，而且碳化硅制品的需求可以說覆蓋了整個材料的各檔次，在工業(yè)和高技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛的需求。因此無壓燒結(jié)技術(shù)也就成為 在應用推廣上的關(guān)鍵環(huán)節(jié) [4]。故本次實驗中采用此工藝。然后釋放壓力 ,取出模具并從模具中取出成型好的坯體。常壓燒結(jié)法是將碳化硅粉體和 B、 C、 Al2OY2O3 等燒結(jié)助劑的粉體混合、加熱燒結(jié)形成致密燒結(jié)體。 C) , 保溫 2 h。 生產(chǎn)工藝流程的基本步驟 無壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的制備過程主要包括： （ 1）將 10um 的 SiC 顆粒 粉磨 加工成 ； （ 2）對原料進行 化 學提純 ，主要是去除 Si 和 SiO2； （ 3）料漿制備：同時加入添加劑； （ 4）噴霧干燥制粒： 粒度在 60 ～ 80 目之間； （ 5）用漏斗法和篩分法測定 SiC 粉體的松裝密度和流動性 [6]； （ 6）成型：采用干壓和冷等靜壓成型 方式 ； （ 7）修坯、干燥； （ 8）燒成：在 Ar 的保護下將樣品放在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，經(jīng)過 8h左右燒結(jié)，燒結(jié)后 爐內(nèi)自然冷卻 ； （ 9）后期處理：打磨并拋光燒結(jié)所得的 SiC 陶瓷片； （ 10）性能測試：用排水法測得體積密度，用數(shù)顯維氏硬度計測硬度，用電子萬能試驗機測三點抗彎強度。 噴霧造粒的技術(shù)要求 在陶瓷材料成型燒結(jié)之前素坯的成型對制品的性能有直接影響 , 為了提高素坯的均勻性及干壓成型后的密度 , 粉料的成型特性尤為重要 ,噴霧造粒技術(shù)被廣泛用于制備先進陶瓷粉料 [8]。如果采用簡單的混合 烘干 過篩 造粒工藝路線 , 粉料質(zhì)量將很難保證 。 b．坯體應具有相當?shù)臋C械強度，以便于后續(xù)工序的操作。 ③模具裝配的好壞 , 直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和模具的使用壽命。 干壓預成型工藝參數(shù)控制： a. 成型壓力的大小取決于坯體的形狀、高度、粘合劑 的種類和數(shù)量、粉體的流動性、坯體的致密度等。 c. 加壓速度和保壓時間對坯體性能有很大影響。燒結(jié)開始于坯料顆粒間空隙排除，使相應的相鄰的粒子結(jié)合成緊密體。 三維空間、六個自由度、加速、減速、抖動、搖滾等多種運動方式有機結(jié)合 ,不存在運動死角 、混料均勻、效率高、減小了粉料的氧化程度、混料定時時間可任意設(shè)定、 體積小、噪音低 等特點。 其結(jié)構(gòu)如圖 3 所示： 圖 3 典型噴霧干燥器的構(gòu)造 [9] JJ 系列電子天平 JJ 系列電子天平結(jié)構(gòu)堅固，操作簡單，線路模式先進，產(chǎn)品可靠性高、抗干擾能力強 ，精度及靈敏度高，具有單位轉(zhuǎn)換功能，具有數(shù)據(jù)輸出接口，可在打印機進行數(shù)據(jù)打印，更可與計算機接口進行采集統(tǒng)計功能，因此被廣范應用。該壓片機自動化程度高，具有在安全生產(chǎn)率的同時節(jié)省材料，省工 、 省時 、 精度高，壓片穩(wěn)定，性能好，成品率高，是干壓陶瓷 、 磁性材料成型機械首選。其各項參數(shù)如下表 [11]： 表 45 冷等靜壓機參數(shù) 型號 功率 最高工作壓力 升壓時間 工作缸有效尺寸 LDJ100/320300 300Mpa ≦ 3Min Φ100320mm 電子數(shù)顯卡尺 電子數(shù)顯卡是利用電子數(shù)字顯 示原理對兩測量爪相對移動分隔的距離，進行讀數(shù)的一種長度測量工具 。 電子數(shù)顯卡尺檢驗時室內(nèi)溫度應為 20177。真空燒結(jié)能夠減少七分鐘的有害成分（水 、 氧 、 氮及其他的雜質(zhì)等）對物料的污染，避免出現(xiàn)脫碳 、 滲碳 、 還原 、 氧化和滲氮等一系列反應；能夠使材料的耐磨性及強度更高；降低產(chǎn)品成本也有顯著效果等優(yōu)點。磨床能做高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等。凡能自由流過孔徑為 標準漏斗的粉末，均可采用本裝置。 顯微硬度的測試原理基本和維氏硬度測試相同，所不同的是壓頭采用的是兩對面夾角為 136176。 NK01XQM 型行星球磨機 行星式球磨機是針對粉碎、研磨、分散金屬、非金屬、有機、中草藥等粉體進行設(shè)計的，特別適合實驗室研究使用，其工作原理是利用磨料與試料在研磨罐內(nèi)高速翻滾，對物料產(chǎn)生強力剪切、沖擊、碾壓達到粉碎、研磨、分散、乳化物料 的目的。主要功能： 用于各種金屬材料試樣的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂等試驗，以及一些產(chǎn)品的特殊試驗。 目前國內(nèi)陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中降耗減污的技術(shù)主要包含以下內(nèi)容 [13]。 （ 3） 改進球磨機 能耗： 工藝球磨機的能耗在陶瓷工業(yè)的原料制備能耗中占很大比例因此改進球磨機的工藝對降低陶瓷原料制備收稿日期過程中的能耗具有重大的意義 。由于陶瓷工業(yè)產(chǎn)生的廢水成分簡單因此相應的處理工藝也較為簡便。 第 6 章 實驗數(shù)據(jù)處理 碳化硅粉體流動性和松裝密度 測量 所用儀器：粉末流動儀 FL41 表 413 粉料流速時間 粉料質(zhì)量 /g 時間 /s 50 36 流速 V=50/(++36+) 3= g/s 松裝密度ρ =(++ 3)/3/25= 燒結(jié)溫度制度（ 圖 4） 量筒的質(zhì)量 量筒和粉的質(zhì)量 量筒體積 25ml 圖 4 燒結(jié)溫度制度 樣品測試密度 表 414 樣品測試密度數(shù)據(jù) 吸水率 =(g1g0)/g0=%。在設(shè)計過程中，與同學分工設(shè)計，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。最終的 實驗結(jié)果 本身就是在踐行 “過而能改，善莫大焉 ”的知行觀。使我對抽象的理論有了具體的認識。 同時感謝 同組的 同學們，謝謝你們對我的幫助和支持， 讓我感受到同學的