고온 소결은 고온에서 원자 확산을 통해 분말 재료를 고밀도화하는 데 사용되는 방법입니다.
일반적으로 텅스텐이나 몰리브덴과 같은 내화성 금속과 같이 녹는점이 높은 재료에 사용됩니다.
소결 공정에서 분말 재료는 금형에 고정되거나 임시 바인더를 사용하여 고압으로 압축됩니다.
그런 다음 재료의 녹는점보다 낮은 온도로 가열합니다.
고온 소결 과정에서 분말 재료의 입자 사이에 원자 확산이 일어납니다.
원자는 입자의 경계를 가로질러 확산되어 서로 융합하고 고체 조각을 만듭니다.
이 과정은 압축된 파우더의 윤활제를 제거하고 파우더 표면의 산소를 줄이며 입자 사이에 소결된 넥을 형성하는 데 도움이 됩니다.
이 과정을 통해 기공은 줄어들고 강도는 증가합니다.
또한 니켈, 구리, 흑연 등 혼합물의 다른 원소를 부분적으로 또는 전체적으로 확산시켜 최종 제품의 특성을 향상시킬 수 있습니다.
소결이 고온으로 간주되려면 특정 금속의 표준 소결 온도보다 약 100~250°F 더 높은 온도에서 발생합니다.
철 중금속의 일반적인 온도는 2050°F입니다.
고온 소결은 제조업체의 장비에 추가적인 '힘'이 필요하기 때문에 기존 소결보다 비용이 더 많이 듭니다.
확산 본딩이라고도 하는 고체 소결은 고온 소결에서 널리 사용되는 방법입니다.
이 공정에서 분말 재료는 녹는점보다 높은 온도에 노출됩니다.
온도가 상승하면 인접한 입자 사이에 원자 확산이 일어나 목이 형성되고 결합이 촉진됩니다.
이는 치밀화와 고체 덩어리의 형성으로 이어집니다.
고체 소결은 세라믹 및 금속 분말 생산에 일반적으로 사용되며, 특히 재료의 화학적 구성과 순도를 보존하는 것이 중요한 경우에 사용됩니다.
고온 소결의 또 다른 방법은 열간 프레스 소결입니다.
이 공정은 열 에너지와 기계적 에너지를 모두 사용하여 제품을 고밀도화합니다.
일반 압력 소결에 비해 소결 온도가 낮기 때문에 치밀화가 빨라지고 완전히 조밀하고 미세한 입자의 제품을 생산할 수 있습니다.
진공 열간 프레스 소결은 높은 진공도를 유지하여 소결 온도를 효과적으로 낮추고 미세 기공에서 가스를 제거하여 치밀화 공정을 촉진함으로써 공정을 더욱 개선합니다.
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