熱等靜壓法

熱等靜壓法
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 熱等靜壓工藝（hot isostatic pressing，簡(jiǎn)寫(xiě)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(shù)是1955年由美國B(niǎo)attelle Columbus實(shí)驗室首先研制成功的。其基本原理是：以氣體作為壓力介質(zhì)，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(guò)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(jìn)材料的致密化。HIP工藝最早應用于硬質(zhì)合金的制備中，主要對鑄件進(jìn)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(guò)去10多年里，通過(guò)改進(jìn)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(shù)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(shù)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(zhì)量的修復和改善，高性能磁性材料及靶材的致密化。
   
 熱等靜壓法與傳統的無(wú)壓燒結或熱壓燒結工藝相比，有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：
 
    ①采用HIP燒結，可以在比無(wú)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(cháng)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(wú)燒結添加劑的條件下，制備出微觀(guān)結構均勻且幾乎不含氣孔的致密陶瓷燒結體，使材料的各種性能得到顯著(zhù)地改善；
    
③通過(guò)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(wú)形狀改變。
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