銅粉燒結濾芯結構緊湊、形狀各異,空隙率高、易于大批量生產,近年來得到廣泛的應用。但很多客戶對燒結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。
粉末燒結是將固態(tài)粉料燒結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濾芯,燒結的過程和機理也不盡相同。
燒結過程一般可分為不施加外壓力燒結和施加外壓力燒結兩大類。
根據燒結時原料的狀態(tài),不加壓燒結又可以分為固相燒結和液相燒結;而根據加壓方式的不同,加壓燒結可分為熱壓、熱鍛和熱等靜壓等燒結方式。
銅粉燒結濾芯的燒結階段按照燒結時間可以分為三個階段。
(1)燒結初期
燒結初期又稱粘結階段。在這一階段,顆粒間的原始接觸點或接觸面轉變成晶粒結合,即通過擴散、形核和長大等原子或分子遷移過程形成燒結頸。當燒結頸的截面半徑與顆粒半徑之間的比值(頸長)達到0.3時,可認為燒結初期結束。在這個過程中,顆粒內的晶粒和顆粒的外形都基本不發(fā)生變化,但是因為顆粒結合面的增大,燒結體的孔隙性能有明顯的變化。
(2)燒結中期
在燒結濾芯燒結中期,原子(或分子)向顆粒結合面大量遷移,使燒結頸擴大,顆粒間距變小,基體粉末形成連續(xù)的孔隙網絡。同時,晶粒的長大會引起燒結體的收縮, 基體強度的增高是這個階段的主要特征。燒結進入中期后,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成連通的結構。氣孔的形成是復雜的,但其 截面可以近似地視為圓柱體。
(3)燒結后期
燒結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)構態(tài),孔隙形狀趨近于球形,孔隙的大小以及燒結體的體積發(fā)生緩慢的收縮。本階段的燒結可能延續(xù)很長的時間,材料最終的密度可以接近或達到理論密度, 但仍可能有少量的閉孔存在。