脱脂预氧化对注射成形碳化硅显微组织的影响.pdf

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1、第2O卷第2期材料科学与工艺V01．20No．22012年4月MATERIALSSCIENCE&TECHN0LOGYApr．，2012脱脂预氧化对注射成形碳化硅显微组织的影响薛松，周杰(重庆大学材料科学与工程学院，重庆400030，E—mail：xuesongcd@163．com)摘要：为了揭示脱脂预氧化对粉末注射成形碳化硅显微组织的影响规律，制定最佳热脱脂工艺，采用空气热脱脂方法对碳化硅制品进行了脱脂(550～950oC)．结果表明：随预氧化温度升高烧结制品气孔率先降低后增加，650℃预氧化脱脂坯烧结后气孔率最低；预氧化可以

2、有效促进脱脂坯烧结收缩，但过高的预氧化温度易引起失重增加，650oC预氧化脱脂坯烧结后具有最高的真实密度(3．20g／em)，高于未经预氧化直接烧结制品(3．18g／em)；烧结后试样由固相碳化硅与晶间液相组成，XRD及TEM能谱分析表明试样内部无残余氧化硅；随预氧化温度的升高烧结试样液相逐渐减少，液相的减少影响了氧化铝与氧化钇的比率，因此烧结试样末见明显YAG衍射峰出现；晶间液相阻碍了碳化硅晶粒间的扩散长大，制品晶粒平均尺寸小于1m．空气热脱脂可取代传统气氛保护热脱脂，预氧化温度应控制在550—750℃．关键词：粉末注射成形

3、；碳化硅；预氧化；微观组织中图分类号：TF124文献标志码：A文章编号：1005—0299(2012)02—0108—04Efectofpre-oxidationOilthemicrostructureofsinteredSiCbyPIMXUESong，ZHOUJie(CollegeofMaterialScienceandEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China，E—mail：xuesongcd@163．COB)Abstract：Toinvestigatethe

4、effectofpre—oxidationonthemicrostructureofpowderin_iectionmoldedSiC，themodedgreenpartsweredeboundinairfurnace．Firstly，theporosityofsinteredsamplesdecreaseswiththepre·oxidationtemperatureincreasefrom550oCto650℃，andthenincreasesfrom650oCto950oC．Themeasureddensityofsin

5、teredsamplewithpre-oxidationat650isthelargest(3．20g／cm)amongallsampleswithorwithoutpre—oxidation．SinteredsamplescontainSiCphaseandintergranularliquidphase．ThereisnoSiO2inallsinteredsamplesbaseontheanalysisofXRDandTEM．Thelossintergranularliquidphaseaffectsthefor-mari

6、onofYAG(Y3A15012)．So，nodiffractionpeakofYAGisfoundinthetestresultsbyXRD．Theaveragegrainsizeofsinteredsamplesislessthan1Ixm．Testresuhsindicatethat，thermaldebindingcouldbecon—formedinairinsteadofinertgasshieldunder550—750℃．Keywords：powderinjectionmolding；SiC；pre-oxida

7、tion；microstructure碳化硅陶瓷(SiC)具有耐磨、耐腐蚀、耐热制得喂料，熔融喂料通过注射成形机可以成形具震、高强度、高热导等优异的性能，在微电子工业、有复杂形状的零件生坯，然后通过脱脂和烧结得石油工业、化学工业、核工业等领域具有广泛的用到致密的碳化硅制品⋯．脱脂是去除生坯中有途¨。J．然而，其难加工性阻碍了该材料在许多领机物的过程，现有成形过程中为了防止碳化硅粉域的应用，其中以具有复杂形状的碳化硅制品最末的氧化，热脱脂必须在真空或惰性气体保护下为突出．粉末注射成形因其自身优势已成为制备进行．另外，脱脂后坯料强

8、度较低，为了提高其强碳化硅复杂零件倍受青睐的一种工艺_4J．该技度避免搬运过程产生缺陷，脱脂后一般伴随着术首先将聚合物基粘结剂与金属或陶瓷粉末混合1200—1300℃的预烧结．这不但增加了成形周期和生产成本，同时容易导致脱脂坯中残余过多收稿日期：2011—06—20．的碳，进