銅粉燒結(jié)濾芯結(jié)構(gòu)緊湊、形狀各異,空隙率高、易于大批量生產(chǎn),近年來得到廣泛的應(yīng)用。但很多客戶對燒結(jié)濾芯的原理并非很清楚,在此我們做一個簡單的闡述,希望會對您有所幫助。
粉末燒結(jié)是將固態(tài)粉料燒結(jié)成具有某些特定性能和特定形狀的過濾材料的過程。對于不同的銅粉燒結(jié)濾芯,燒結(jié)的過程和機理也不盡相同。
燒結(jié)過程一般可分為不施加外壓力燒結(jié)和施加外壓力燒結(jié)兩大類。
根據(jù)燒結(jié)時原料的狀態(tài),不加壓燒結(jié)又可以分為固相燒結(jié)和液相燒結(jié);而根據(jù)加壓方式的不同,加壓燒結(jié)可分為熱壓、熱鍛和熱等靜壓等燒結(jié)方式。
銅粉燒結(jié)濾芯的燒結(jié)階段按照燒結(jié)時間可以分為三個階段。
(1)燒結(jié)初期
燒結(jié)初期又稱粘結(jié)階段。在這一階段,顆粒間的原始接觸點或接觸面轉(zhuǎn)變成晶粒結(jié)合,即通過擴散、形核和長大等原子或分子遷移過程形成燒結(jié)頸。當(dāng)燒結(jié)頸的截面半徑與顆粒半徑之間的比值(頸長)達(dá)到0.3時,可認(rèn)為燒結(jié)初期結(jié)束。在這個過程中,顆粒內(nèi)的晶粒和顆粒的外形都基本不發(fā)生變化,但是因為顆粒結(jié)合面的增大,燒結(jié)體的孔隙性能有明顯的變化。
(2)燒結(jié)中期
在燒結(jié)濾芯燒結(jié)中期,原子(或分子)向顆粒結(jié)合面大量遷移,使燒結(jié)頸擴大,顆粒間距變小,基體粉末形成連續(xù)的孔隙網(wǎng)絡(luò)。同時,晶粒的長大會引起燒結(jié)體的收縮, 基體強度的增高是這個階段的主要特征。燒結(jié)進入中期后,晶粒開始生長,顆粒的形狀可簡化為十四面體,顆粒的空間堆積可抽象為十四面體的理想空間 堆積,氣孔均沿著十四面體的邊線構(gòu)成連通的結(jié)構(gòu)。氣孔的形成是復(fù)雜的,但其 截面可以近似地視為圓柱體。
(3)燒結(jié)后期
燒結(jié)后期又稱為孔隙球化和縮小階段。在本階段,基體的孔隙逐漸變?yōu)榉沁B續(xù)構(gòu)態(tài),孔隙形狀趨近于球形,孔隙的大小以及燒結(jié)體的體積發(fā)生緩慢的收縮。本階段的燒結(jié)可能延續(xù)很長的時間,材料最終的密度可以接近或達(dá)到理論密度, 但仍可能有少量的閉孔存在。