熱等靜壓法

熱等靜壓法
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 熱等靜壓工藝（hot isostatic pressing，簡寫為HIP）是將粉末壓坯或裝入包套的粉料裝入高壓容器中，使粉料經(jīng)受高溫和均衡壓力的作用，被燒結成致密件。熱等靜壓技術是1955年由美國Battelle Columbus實驗室首先研制成功的。其基本原理是：以氣體作為壓力介質，通常所用的氣體為氦氣、氬氣等惰性氣體，使材料（粉料、坯體或燒結體）在加熱過程中經(jīng)受各向均衡的壓力，借助高溫和高壓的共同作用促進材料的致密化。HIP工藝最早應用于硬質合金的制備中，主要對鑄件進行處理。經(jīng)歷了近50年的發(fā)展，其在工業(yè)化生產(chǎn)上的應用范圍得到了不斷地拓展。在過去10多年里，通過改進熱等靜壓設備，使生產(chǎn)成本大幅度降低，拓寬了熱等靜壓技術在工業(yè)化生產(chǎn)方面的應用范圍，并且其應用范圍的擴展仍有很大潛力。目前，熱等靜壓技術的主要應用有：金屬和陶瓷的固結，金剛石刀具的燒結，鑄件質量的修復和改善，高性能磁性材料及靶材的致密化。
   
 熱等靜壓法與傳統(tǒng)的無壓燒結或熱壓燒結工藝相比，有許多突出的優(yōu)點：
 
    ①采用HIP燒結，可以在比無壓燒結或熱壓燒結低得多的溫度下完成陶瓷材料的致密化，可以有效地抑制材料在高溫下發(fā)生很多不利的發(fā)應或變化，例如晶粒異常長大和高溫分解等；使常壓不能燒結的材料有可能燒結。就氧化鋁陶瓷而言，常壓下普通燒結必須燒至1800℃以上的高溫，熱壓(20MPa)燒結需要燒至15000C左右，而HIP (400MPa)燒結，在1000℃左右的較低溫度下就已經(jīng)致密化了；
 
   ②采用HIP燒結工藝，能夠在減少甚至無燒結添加劑的條件下，制備出微觀結構均勻且?guī)缀醪缓瑲饪椎闹旅芴沾蔁Y體，使材料的各種性能得到顯著地改善；
    
③通過HIP后處理工藝，可以減少乃至消除燒結體中的剩余氣孔，愈合表蠶裂紋，從而提高陶瓷材料的密度、強度；
 
④HIP工藝能夠精確控制產(chǎn)品的尺寸與形狀，避免使用費用高的金剛石切割加工，理想條件下產(chǎn)品無形狀改變。
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