セラミック射出成形冷間焼結（CS）

基本的なプロセス セラミック射出成形 CS技術は、セラミック粉末に少量の水溶液を加えて粒子を湿潤させ、粉末の表面物質を分解して溶液に部分的に溶解させることで、粒子間界面に液相を生成する技術です。湿潤した粉末を金型に入れ、金型を加熱すると同時に大きな圧力を加えます。圧力を維持し、一定時間保持することで、緻密なセラミック材料を作製できます。このプロセス中に、粉末の微細構造が変化します。 セラミック材料 写真の通り進化します。

CS プロセスには多くの体系的な影響要因がありますが、この技術で使用される装置は比較的単純です。 セラミック CS 装置は主に、通常のプレス、プレスの上部と下部に設置された 2 つの加熱プレートで構成され、粉末を加熱するために電子制御の加熱ジャケットを金型の周りに巻き付けることもできます。

セラミック射出成形用振動圧力焼結CIM（OPS）

既存の様々な加圧焼結技術では、静的な定圧が用いられています。焼結中に静圧を導入することで、 焼結プロセス セラミックスの気孔を除去し密度を向上させることは可能ですが、特殊セラミックスを完全にイオン化し共有結合させることは困難です。材料内部の気孔を除去することは、超高強度、高靭性、高硬度、高信頼性材料の製造において依然として一定の限界があります。
HP 静圧焼結の限界の主な理由は、次の 3 つの側面に反映されています。

• ① 焼結開始前および焼結初期段階では、一定圧力では金型内の粉末の粒子再配置が十分に実現されず、高い充填密度が得られません。
• ②焼結の中期および後期段階では、塑性流動と凝集体の除去が依然として限られており、材料の完全な均一な緻密化を達成することは困難である。
• ③焼結後期においては、一定圧力で残留気孔を完全に除去することが困難である。

この目的のため、著者らの研究グループは、粉末焼結プロセスにおける既存の定常静圧に代わる動振動圧を導入するという新たな設計思想を提案し、世界に先駆けてOPS技術と装置の開発に着手した。比較的大きな定常圧力の作用下で、周波数と振幅を調整可能な振動圧を重畳することで、従来の焼結における「死の力」を「活力」へと変換する。振動圧連結装置の概略図と原理を図に示す。

新しい OPS 技術は、理論密度に近い (理論密度の 99.9% 以上)、欠陥が少なく、超微粒子の微細構造を備えた材料の製造に独自の利点があり、信頼性が新しいアプローチを提供します。