反應(yīng)燒結(jié)是什么?

發(fā)布日期：2018-04-19 作者：點(diǎn)擊：

反應(yīng)燒結(jié)或反應(yīng)成型是通過多孔坯件同氣相或液相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使坯件質(zhì)量增加，孔隙減小，并燒結(jié)成具有一定強(qiáng)度和尺寸精度的成品的工藝。同其他燒結(jié)工藝比較，反應(yīng)燒結(jié)有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

①反應(yīng)燒結(jié)時(shí)，質(zhì)量增加，普通燒結(jié)過程也可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但質(zhì)量不增加。

②燒結(jié)坯件不收縮，尺寸不變，因此，可以制造尺寸精確的制品。普通燒結(jié)坯件一般發(fā)生體積收縮。

③普通燒結(jié)物質(zhì)遷移發(fā)生在顆粒之間，在顆粒尺度范圍內(nèi)，而反應(yīng)燒結(jié)的物質(zhì)遷移過程發(fā)生在長距離范圍內(nèi)，反應(yīng)速度取決于傳質(zhì)和傳熱過程。

④液相反應(yīng)燒結(jié)工藝，在形式上，同粉末冶金中的熔浸法相似．但是，熔浸法中的液相和固相不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不發(fā)生相互溶解，或只允許有輕微的溶解度。

通過氣相反應(yīng)燒結(jié)的陶瓷有反應(yīng)燒結(jié)氮化硅（RBSN）和氮氧化硅Si2ON2。通過液相的反應(yīng)燒結(jié)陶瓷有反應(yīng)燒結(jié)碳化硅SiC。

反應(yīng)燒結(jié)氮化硅是硅粉多孔坯件在1400℃左右和氮?dú)夥磻?yīng)形成的。在反應(yīng)過程中，隨著連通氣孔的減少，氮?dú)鈹U(kuò)散困難，反應(yīng)很難進(jìn)行徹底。因此，反應(yīng)燒結(jié)氮化硅坯件厚度受到限制，相對密度也難達(dá)到90%。影響反應(yīng)過程的因素有坯件原始密度、硅粉粒度和坯件厚度等。對于粗顆粒硅粉，氮?dú)獾臄U(kuò)散通道少，擴(kuò)散到硅顆粒中心需要時(shí)間長，因此反應(yīng)增重少，反應(yīng)的厚度薄，坯件原始密度大也不利于反應(yīng)。

反應(yīng)燒結(jié)氮氧化硅的坯件由Si、SiO2和CaF2（或CaO、MgO等）組成，同氮反應(yīng)生成Si2ON2。在反應(yīng)燒結(jié)時(shí)，CaO、MgO等同SiO2形成玻璃相。氮溶解于熔融玻璃中，Si2ON2晶體從被氮飽和的玻璃相中析出，反應(yīng)燒結(jié)氮氧化硅的密度可以大于90%。氮氧化硅對氯化物和氧氣的抗腐蝕性好，已用作電解池內(nèi)襯，用于AICI3電解制鋁、ZnCl2電解制鋅。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅是SiC-C多孔坯由液相硅浸漬而制成。