浏览数量: 2 作者: 本站编辑 发布时间: 2026-01-19 来源: 本站
烧结机(Sintering Furnace) 是一种高温热处理设备,用于将粉末状原料通过加热(低于熔点)使其颗粒间发生粘连、致密化,最终形成具有一定强度和结构的固体材料。
核心原理:
粉末 → 成型(压坯) → 高温烧结 → 致密化 → 成品
它广泛应用于:
陶瓷制品(如氧化铝陶瓷、氮化硅)
硬质合金(如钨钢刀具)
金属粉末零件(如汽车齿轮)
锂电池正极材料(如三元材料NMC烧结)
磁性材料、电子陶瓷等
| 类型 | 工作方式 | 适用材料 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 隧道窑(推板窑) | 连续式,物料随推板移动 | 陶瓷、磁性材料、电池材料 | 适合大批量生产 |
| 辊道窑 | 辊轮传送,连续烧结 | 薄板类陶瓷、瓷砖 | 温度均匀,自动化高 |
| 箱式炉(间歇炉) | 批次式,一次烧一炉 | 小批量、高价值产品 | 灵活,适合研发 |
| 真空烧结炉 | 在真空或惰性气氛中烧结 | 金属、硬质合金 | 防止氧化,提高致密度 |
| 热等静压炉(HIP) | 高温+高压气体均压烧结 | 高性能陶瓷、航空部件 | 极密,无孔隙 |
烧结温度:通常为材料熔点的70%~90%。
氧化铝陶瓷:约1600°C
不锈钢粉末:约1300°C
保温时间:决定致密化程度,过长可能导致晶粒粗化。
升温/降温速率:影响热应力和开裂风险。
气氛控制:
空气:适用于氧化物陶瓷
氮气、氩气:防止金属氧化
氢气:还原气氛,去除有机粘结剂
压力辅助(可选):
热压烧结(HP)、热等静压(HIP)可显著提高密度。
虽然名称都含“机”,但烧结机与气流粉碎机是功能完全相反的两种设备:
| 设备 | 功能 | 工艺方向 |
|---|---|---|
| 气流粉碎机 | 将大颗粒粉碎成超细粉体 | 减材(从大到小) |
| 烧结机 | 将粉末颗粒粘结成致密固体 | 增材/成型(从小到大) |
典型工艺链:
原材料 → 气流粉碎 → 微米/纳米粉体 → 成型 → 烧结 → 最终产品
✅ 举例:
生产氧化铝陶瓷衬板:
大块氧化铝 → 气流磨粉碎 → 制浆 → 压制成型 → 烧结机高温烧结 → 加工 → 安装至设备
| 性能 | 烧结前(粉末) | 烧结后(坯体) |
|---|---|---|
| 强度 | 极低(松散) | 显著提高 |
| 密度 | 低(有孔隙) | 接近理论密度 |
| 硬度 | — | 提升 |
| 导电/导热性 | 差 | 改善 |
| 尺寸稳定性 | 差 | 提高 |
烧结机不是“粉碎机”,而是将粉末“凝聚成型”的高温设备。它是粉体材料加工链中的关键一环,尤其在高性能陶瓷、硬质合金、新能源材料等领域不可或缺。