焼结炉と雰囲気.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:26 大小:3.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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9.1焼結炉上記の条件を細かく調節できることが必要である。9.1.1加熱法:ガス式:経済的だが、制御しにくい電気式:一般的に利用されている*加熱方法より耐火物の性質から制限を受ける:*理想的なマッフル材料:気密でなおかつ温度の急変に耐えるもの。陶器材料:アランダム容器:最も耐熱性に富んでいるが、多孔質であるため、密閉する必要がある。シリマナイト(sillimanite):1600˚Cの温度に耐えるが温度の急変に耐えられない。シリカ:温度変化に対応できるが、1400˚C以上では結晶化→脆化→長期使用に×。金属容器:ニクロム、インコーネル耐熱合金:1000˚C以下OK。焼結炉の発熱体の種類:(1)Ni-Cr合金:線、リボン状、1100˚Cまで(2)炭化ケイ素発熱体:酸化と還元雰囲気OK、1000〜1400˚C。高温で抵抗が変化する。(3)高融点金属:W、Mo、Taの線、リボン雰囲気:保護雰囲気(H2など)。Mo:1600˚C(4)Stratitelement:W、Moの線条が耐火性の気密容器に密閉され、容器はシリマイトあるいはその内壁にアルミナ、酸化ベリリウムで内張りされているもの。1600˚Cその他:圧粉体に直接電流を通じて焼結する方法黒鉛を抵抗としての加熱高周波電流による加熱(硬質合金)9.1.2箱型およびベル型炉箱型炉:比較的生産量の少ない場合に適する。1000˚C以下:ニクロム高温度用のものの構造は複雑になる。抵抗体:SiC、Mo棒用途:鉄および鉄合金、W系接点材料(図5.1)ベル型炉:600〜1100˚Cレトルト(retort)気体の循環:均一な加熱発熱体:ニクロム用途:銅合金、鉄合金の焼結両方の欠点:量産に合わない。効率が悪い。経済的ではない。→連続式9.1.3連続式焼結炉多量生産に適している。1.ベルトコンベアー式(図5.3)ボードあるいはベルトの上に置かれて炉内を通過する。構造上高温用に不向き用途:オイルレスベアリング等の銅合金の焼結ローラー式で比較的高温のものもできる。2.推進式(図5.4)高温用:WC硬質合金アランダム管にMo線→気密の鉄ケース、保温材:アランダム粒子圧粉体を黒鉛ルツボ、H2は逆方向から9.1.4真空焼結炉1000˚C以下では構造的簡単である。高温:複雑方式:誘導式、直接抵抗式(表5.1)1.真空炭素抵抗炉:安価問題:炭素からガスの発生→高真空度は無理2.真空焼結炉:誘導式*内容積が狭い*石英管で低温3.真空焼結炉ベル型コイル全体が水冷した鉄製ベルに納められた型式高真空度、高温(工業的に造られている高真空炉の型式)炉内の真空度制御:回転式:低真空度0.1mm(Hg柱)程度油拡散式:高真空度(急速なガス発生に対応できるもの)水分の存在で油の劣化→真空度の低下炉内雰囲気による必要性還元雰囲気(WC硬質合金):真空度上げると脱炭現象;真空度下げると浸炭現象。中性雰囲気:高真空度油拡散ポンプの使用加熱体:炭素の代わりにボード、支持台(加熱台)にMoを使用する。高真空度燒結の用途:耐熱合金、焼結マグネット9.2焼結の雰囲気炉の雰囲気の制御は焼結には重要な要素で焼結体の性能が左右される。焼結雰囲気の作用:酸化、浸炭および脱炭などの希望しない反応を阻止する。粒子の表面酸化物の還元、吸着ガスの除去のため所要の反応を起こさせる。有害ガス:O2、H2O、SO2、H2S歓迎されるもの:CO、H2など9.2.1水素電解水素(アルカリ水溶液電解)99.5%小型炉:ガス消費が少ない、ガスの費用があまり製品の価格に影響しないような作業自家発生(量が必要)と市販のボンベ入不純物:O2、H2O、NO2:加熱した銅あみ(Paアスベスト)を通して水として除かれる。H2O:冷凍器で凝縮、また、乾燥剤(CaCl2、NaOH、P2O5、H2SO4)、活性アルミナ、活性シリカ9.2.2分解アンモニア分解アンモニア:75%H2、25%N2の混合ガスH2より経済的→銅および銅合金の焼結に利用される。分解アンモニア発生機(市販)9.2.3燃焼炭化水素ガス炭化水素ガス:天然ガス(コークスガス、メタンおよびプロパンガスを空気と混合したもの)混合の割合によって一部燃焼ガスと完全燃焼ガスになる(表5.2)9.2.2分解アンモニア分解アンモニア:75%H2、25%N2の混合ガスH2より経済的→銅および銅合金の焼結に利用される。分解アンモニア発生機(市販)9.2.3燃焼炭化水素ガス炭化水素ガス:天然ガス(コーク