Τεχνολογία πυροσυσσωμάτωσης συμπύκνωσης κεραμικού καρβιδίου βορίου

Η επιρροή των ιδιοτήτων της σκόνης και των πρόσθετων υλών στην πυροσυσσωμάτωση συμπύκνωσης των υλικών: το μέγεθος των σωματιδίων της αρχικής σκόνης καρβιδίου του βορίου, η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων, το σχήμα των σωματιδίων της σκόνης, η καθαρότητα κ.λπ. έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στην οργάνωση και τις ιδιότητες του κεραμικού καρβιδίου του βορίου. Η μείωση της επιφανειακής ενέργειας είναι η κινητήρια δύναμη της πυροσυσσωμάτωσης των κεραμικών. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των σωματιδίων της σκόνης , τόσο μεγαλύτερη είναι η ειδική επιφάνεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η κινητήρια δύναμη της πυροσυσσωμάτωσης, ενώ όσο λεπτότερη είναι η σκόνη, τόσο περισσότερες δομικές ατέλειες παράγονται κατά τη διαδικασία παρασκευής, υψηλή δραστηριότητα πυροσυσσωμάτωσης, η οποία μπορεί να προωθήσει την πυροσυσσωμάτωση και τη συμπύκνωση. Το καθαρό B4C πυροσυσσωματώνεται γενικά με πυροσυσσωμάτωση στερεάς φάσης, η οποία έχει υψηλή θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης και στενό εύρος θερμοκρασιών πυροσυσσωμάτωσης. Έχει διαπιστωθεί ότι η ενεργοποίηση των ορίων των κόκκων και η διάχυση του όγκου μπορούν να βελτιωθούν με την προσθήκη προσθέτων πυροσυσσωμάτωσης για την αύξηση της πυκνότητας των σημειακών ατελειών ή των εξαρθρώσεων.
Θερμή πυροσυσσωμάτωση υπό πίεση του B4C: Η πυροσυσσωμάτωση χωρίς πίεση του B4C μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή προϊόντων με πολύπλοκα σχήματα, αλλά τείνει να οδηγήσει σε υπερανάπτυξη κόκκων και πορώδες 3-7Vol.%, οπότε η αντοχή και η ανθεκτικότητα του υλικού είναι χαμηλές.
Θερμή πυροσυσσωμάτωση υπό ισοστατική πίεση του B4C: Η χρήση θερμής ισοστατικής πίεσης (HIP) πυροσυσσωμάτωσης κεραμικού καρβιδίου του βορίου επιτρέπει τη συμπύκνωση χωρίς πρόσθετα, καθώς και την επίτευξη λεπτόκοκκων μικροδομών και υψηλής αντοχής σε κάμψη. Επιτυχής χρήση ειδικού φακέλου γυαλιού οξειδίου του βορίου γεμάτου με υπομικροσκοπική καθαρή σκόνη B4C, σε 1700 ℃ παραπάνω, μόνωση πίεσης 200MPa για 60 λεπτά, η σχετική πυκνότητα της παραγωγής κεραμικού καρβιδίου του βορίου 100%, η αντοχή κάμψης τριών σημείων 714MPa, ο αριθμός Weber touch m του 8,3. Στην περίπτωση του μεταλλικού περιβλήματος, η αποσύνθεση B4C του σχηματισμού βορικών μετάλλων και γραφίτη, θα καταστήσει το περίβλημα εύθραυστο. Επιπλέον, το αέριο οξείδιο του βορίου μπορεί να απελευθερωθεί από το περίβλημα και το δείγμα ταυτόχρονα, προκαλώντας έτσι ρήξη του περιβλήματος. Ως εκ τούτου, είναι σύνηθες να πραγματοποιείται πυροσυσσωμάτωση χωρίς πίεση για να ληφθεί B4C χωρίς ανοικτές οπές αερίου, ακολουθούμενη από θερμή ισοστατική συμπίεση για την εξάλειψη των εναπομεινάντων κλειστών οπών αερίου και την επίτευξη πλήρους συμπύκνωσης, με θερμοκρασίες θερμής ισοστατικής συμπίεσης στην περιοχή 1950-2050 °C.