Borkarbid kerámia sűrítési szinterezési technológiája

A por tulajdonságainak és az adalékanyagok hatása az anyagok sűrítési szinterezésére: az eredeti bórkarbid por szemcsemérete, a szemcseméret-eloszlás, a porszemcsék alakja, a tisztaság stb. nagyobb hatással van a bórkarbid kerámia szervezésére és tulajdonságaira. A felületi energia csökkentése a kerámia szinterezésének hajtóereje. Minél kisebb a por részecskemérete , annál nagyobb a fajlagos felület, annál nagyobb a szinterezés hajtóereje, míg minél finomabb a por, annál több szerkezeti hiba keletkezik az előkészítési folyamatban, nagy szinterelési aktivitás, ami elősegítheti a szinterezést és a sűrítést. A tiszta B4C-t általában szilárd fázisú szinterezéssel szinterezik, amelynek magas szinterelési hőmérséklete és szűk szinterelési hőmérséklettartománya van. Megállapították, hogy a szemcsehatárok aktiválása és az ömlesztett diffúzió javítható szinterelési adalékanyagok hozzáadásával, hogy növeljék a ponthibák vagy diszlokációk sűrűségét.
A B4C forrónyomásos szinterezése: A B4C nyomás nélküli szinterezése összetett alakú termékek előállítására használható, de hajlamos a szemcsék túlnövekedéséhez és 3-7Vol.% porozitáshoz vezetni, így az anyag szilárdsága és szívóssága alacsony.
A B4C forró izosztatikus nyomáson történő szinterezése: A bórkarbid kerámia forró izosztatikus nyomáson (HIP) történő szinterezése lehetővé teszi az adalékanyagok nélküli sűrítést, valamint a finom szemcsés mikroszerkezetek és a nagy hajlítószilárdság elérését. Sikeres használata speciális bór-oxid üveg boríték töltött szubmikronos tiszta B4C por, 1700 ℃ felett, 200MPa nyomás szigetelés 60 percig, a relatív sűrűsége a termelés 100% bór-karbid kerámia, a hárompontos hajlítási szilárdság 714MPa, Weber érintési szám m 8,3. Fém boríték esetén a B4C bomlása a fémboridok és a grafit kialakulása, a boríték törékennyé válik. Ezenkívül a bór-oxid gáz egyszerre szabadulhat fel a burkolatból és a mintából, így a burkolat megrepedhet. Ezért általában nyomás nélküli szinterezést végeznek, hogy nyitott végű gázlyukak nélküli B4C-t kapjanak, majd forró izosztatikus préselést alkalmaznak a maradék zárt végű gázlyukak megszüntetése és a teljes sűrűsödés elérése érdekében, 1950-2050 °C közötti forró izosztatikus préselési hőmérsékleten.