常壓燒結技術(shù)在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中的研究和應用論文
摘要：常壓燒結工藝是在燒結過(guò)程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫燒結爐中進(jìn)行燒結制備致密的燒結塊材，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的一種燒結方法。常壓燒結工藝可選擇的材料種類(lèi)比較廣泛，適用面比較廣泛，所以常壓燒結工藝廣泛應用在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用，并講述常壓燒結工藝在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中的研究和應用，并對常壓燒結工藝的未來(lái)發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預測。本文作者認為應該在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗中增加采用常壓燒結工藝制備復合材料的實(shí)驗課程。
關(guān)鍵詞：常壓燒結技術(shù) 材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè) 實(shí)驗教學(xué) 研究 應用
一、前言
在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的本科教學(xué)工作中，學(xué)生在高年級就開(kāi)始學(xué)習材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的基礎課程和專(zhuān)業(yè)課程。其中在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中，在講述材料的制備工藝方法中講述過(guò)常壓燒結工藝制備和合成復合材料。常壓燒結工藝是制備金屬陶瓷復合材料以及其他類(lèi)型復合材料的主要方法。常壓燒結工藝首先將原料粉末通過(guò)壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫燒結爐中進(jìn)行高溫燒結得到致密的燒結試樣，所以通過(guò)常壓燒結工藝得到較高致密度的燒結制品。所以常壓燒結工藝制造的燒結制品的致密度較高，力學(xué)性能較高。常壓燒結工藝可以制備復合材料和梯度功能材料等。常壓燒結工藝燒結速度慢，燒結時(shí)間較長(cháng)，但是燒結溫度較高，可以制備比較致密的燒結塊材。采用常壓燒結工藝可以制備復合材料等。常壓燒結工藝制備復合材料由于具有可以達到凈近尺寸成形的優(yōu)勢，常壓燒結工藝可以根據工程需要制造形狀復雜的燒結制品和零部件，所以常壓燒結工藝能夠廣泛應用于工程領(lǐng)域中。在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的本科課程教學(xué)中，在材料加工工程和材料制備方法中都講述過(guò)常壓燒結技術(shù)。此外還可以將常壓燒結技術(shù)制備復合材料作為一項實(shí)驗教學(xué)內容安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗，使學(xué)生認識和了解常壓燒結技術(shù)制備復合材料的工藝過(guò)程。所以常壓燒結工藝制備復合材料在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)踐中得到廣泛的應用。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用，并講述常壓燒結工藝在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中的研究和應用，并對常壓燒結工藝的未來(lái)發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預測。
二、常壓燒結技術(shù)的原理和工程應用
常壓燒結工藝首先是將原料粉末通過(guò)壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫燒結爐中進(jìn)行高溫燒結得到致密的燒結試樣。常壓燒結工藝是在燒結過(guò)程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫燒結爐中以一定的氣氛壓力下燒結制備致密的燒結制品，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的一種燒結方法。常壓燒結工藝包括了在空氣條件下的常壓燒結工藝和某種特殊氣體氣氛條件下的常壓燒結工藝。普通陶瓷材料一般是在氧化氣氛下燒結，大氣條件下的常壓燒結在陶瓷生產(chǎn)中經(jīng)常采用。對于在空氣中難于燒結的陶瓷制品如透光體或非氧化物常用氣氛燒結法。這種方法是在爐內通入氣體形成所要求的氣氛，使制品在特定的氣氛下燒結。用這種方法可防止陶瓷材料在高溫下氧化可直到促進(jìn)燒結提高制品的致密度。常壓燒結工藝屬于在大氣壓條件下坯體自由燒結的過(guò)程。在無(wú)外加動(dòng)力下材料開(kāi)始燒結，常壓燒結溫度通常比較高。其中常壓燒結工藝普遍采用的是高溫燒結工藝，常壓燒結工藝只需要高溫燒結爐，所以制備工藝比較簡(jiǎn)單。常壓燒結工藝燒結溫度較高，可以制備比較致密的燒結制品。采用常壓燒結工藝的工藝過(guò)程是，首先將粉末原料通過(guò)壓力成型工藝制成所需要形狀的預制體，此預制體具有一定的致密度，并將預制體放入到高溫燒結爐中進(jìn)行高溫燒結工藝，在一定的燒結溫度下保溫一段時(shí)間得到致密度較高的燒結制品。常壓燒結工藝可選擇的材料種類(lèi)比較多，適用面也比較廣泛。采用常壓燒結工藝可以制備各種復雜形狀的燒結制品和零部件，所以常壓燒結工藝在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的研究和應用。
三、常壓燒結技術(shù)在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中的研究和應用
常壓燒結工藝是首先是將原料粉末通過(guò)壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫燒結爐中進(jìn)行高溫燒結得到致密的燒結試樣。常壓燒結工藝是在燒結過(guò)程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫燒結爐中以一定氣氛壓力下燒結制備致密的燒結試樣，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的燒結方法。常壓燒結技術(shù)具有燒結溫度較高，燒結時(shí)間較長(cháng)，燒結效率高，可以實(shí)現燒結成型工藝，所以常壓燒結技術(shù)主要用于制備金屬陶瓷復合材料以及其他復合材料等。在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)課程中，其中材料加工工程和材料制備與合成方法講述過(guò)常壓燒結工藝。常壓燒結工藝同粉末冶金技術(shù)一樣都是材料的制備工藝技術(shù)。常壓燒結工藝同樣也是熱加工工藝，常壓燒結工藝是首先是將原料粉末通過(guò)壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫燒結爐中進(jìn)行高溫燒結得到致密的燒結試樣。常壓燒結試樣坯體在高溫燒結作用下形成致密的燒結體。在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程的課堂教學(xué)中，有些專(zhuān)業(yè)課程中對常壓燒結工藝只是作為了解，對于常壓燒結工藝制備復合材料的具體內容和制備工藝步驟的研究和應用了解很少。所以就需要在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程中增加一些關(guān)于常壓燒結工藝制備復合材料的實(shí)驗課程。通過(guò)常壓燒結工藝制備復合材料的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)可以使學(xué)生認識和了解常壓燒結工藝制備復合材料的原理，制備工藝過(guò)程以及對經(jīng)過(guò)常壓燒結工藝后得到復合材料制品的物相組成，顯微結構和力學(xué)性能進(jìn)行研究，使學(xué)生通過(guò)對材料的制備與研究過(guò)程可以加深學(xué)生對材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習的認識和了解。對于本科學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐課程，可以在本科學(xué)生的本科專(zhuān)業(yè)課程設計和本科畢業(yè)設計過(guò)程中安排常壓燒結工藝制備金屬陶瓷復合材料的教學(xué)內容。例如采用常壓燒結工藝可以制備金屬陶瓷復合材料，先將金屬陶瓷混合粉末通過(guò)壓力成型工藝制成具有一定形狀的預制體或坯體，并將成型的預制體放入到高溫燒結爐中并通過(guò)高溫燒結工藝并保溫一定時(shí)間的常壓燒結工藝制備金屬陶瓷復合材料。通過(guò)常壓燒結工藝制備致密的復合材料燒結塊材。通過(guò)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程使學(xué)生認識和了解到常壓燒結工藝制備金屬陶瓷復合材料的制備工藝過(guò)程，提高學(xué)生對課程學(xué)習的認識和了解。使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程認識和了解常壓燒結工藝制備復合材料的制備工藝原理，使用方法和制備過(guò)程，以及對常壓燒結制備工藝得到的燒結制品的物相組成和顯微結構進(jìn)行分析和測試。常壓燒結工藝可以制備復合材料和功能材料等。常壓燒結工藝可以制備具有復雜形狀的燒結制品或零部件，所以常壓燒結工藝在工程領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
常壓燒結工藝由于具有很多的優(yōu)勢所以被廣泛的應用在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中。常壓燒結工藝已經(jīng)成為材料合成和制備的主要制備工藝。常壓燒結工藝可選擇的材料種類(lèi)比較廣泛，適用面也比較廣泛。常壓燒結工藝可以制備復合材料等。常壓燒結工藝可以得到比較致密的燒結制品。常壓燒結技術(shù)操作過(guò)程比較復雜，對設備要求較高，特別是需要高溫燒結爐，可以進(jìn)行現場(chǎng)操作，因此可以作為本科學(xué)生的課程教學(xué)實(shí)驗內容，可作為材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程的輔助教學(xué)實(shí)驗，也可以作為本科專(zhuān)業(yè)課程設計和本科畢業(yè)設計教學(xué)內容。使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐教學(xué)來(lái)加深對材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程的認識和掌握。使學(xué)生認識到金屬基復合材料的制備過(guò)程以及金屬陶瓷復合材料的制備過(guò)程等，并使得學(xué)生對常壓燒結工藝得到的燒結制品進(jìn)行分析和測試，使學(xué)生對材料的分析和檢測水平有較大的'提高。對于拓展學(xué)生的知識面有很大的幫助，為本科學(xué)生以后的本科專(zhuān)業(yè)課程設計和本科畢業(yè)設計打下堅實(shí)的實(shí)驗基礎。
四、常壓燒結技術(shù)在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究發(fā)展趨勢和發(fā)展方向
采用常壓燒結工藝的工藝過(guò)程是將粉末原料通過(guò)壓力成型工藝制成所需要形狀的預制體，并將預制體放入到高溫燒結爐中進(jìn)行高溫燒結工藝得到致密的燒結制品。常壓燒結工藝制備金屬/陶瓷復合材料的制備工藝是，首先將金屬粉末與陶瓷粉末相混合并通過(guò)壓力成型工藝制備出所需要的形狀，并通過(guò)高溫燒結工藝制備出致密的金屬/陶瓷復合材料燒結制品。常壓燒結工藝可以制備具有復雜形狀的金屬陶瓷復合材料燒結制品。利用常壓燒結工藝可以制備工程領(lǐng)域所需要的各種形狀的零部件和燒結制品，只要成型過(guò)程中把模具做成所需要的形狀就可以通過(guò)常壓燒結工藝得到所需要形狀的燒結制品。常壓燒結工藝制備復合材料具有制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品成型速度快生產(chǎn)率較高，并可以在工程領(lǐng)域中進(jìn)行推廣應用。本文作者認為應該在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗中增加采用常壓燒結工藝制備復合材料的實(shí)驗課程。
五、結論
常壓燒結工藝是在燒結過(guò)程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫燒結爐中進(jìn)行燒結制備致密的燒結塊材，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的一種燒結方法。常壓燒結工藝可選擇的材料種類(lèi)比較廣泛，適用面也比較廣泛，所以常壓燒結工藝廣泛應用在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用，并講述常壓燒結工藝在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中的研究和應用，并對常壓燒結工藝的未來(lái)發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預測。所以本文作者認為應該在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗中增加采用常壓燒結工藝制備復合材料的實(shí)驗課程。
參考文獻
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