1. 設備概述

真空熱壓燒（shāo）結爐（Vacuum Hot Pressing Furnace）是一種集真空環境、高溫加熱和機械（xiè）壓力於一體的先進材料製備設備。它通過（guò）在真（zhēn）空或保護氣氛中施加高溫和高壓，實現材料的快速（sù）致密化燒結，是製（zhì）備高性能陶瓷、複合材料及超硬材料（liào）的（de）核（hé）心裝備。

2. 工作原理

真空熱壓燒結爐結合（hé）了真空環境、高溫加熱（rè）和機械壓力（lì）三大關鍵技術：

• 真空係統：工（gōng）作壓力通常為10⁻²~10⁻⁴Pa，有效避免材料氧化（huà），提高燒結純度。

• 加熱係統：采用電阻（石墨/鉬發熱體）或感應加熱，最高溫度可達3000℃。

• 加壓係統：通過（guò）液壓或機械裝置施（shī）加單向/雙向壓（yā）力（10-100MPa），促進材料致密化。

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3. 設備結構

典型真空熱壓燒結爐包含以下核心組（zǔ）件：

1. 爐體係統：雙層水冷（lěng）結構，內襯高純石墨或金（jīn）屬隔熱屏

2. 壓力係統：液壓油缸（壓力精度±1%）

3. 溫控係統：PID控製，溫度均勻性±5℃

4. 真空係統：分子泵（bèng）組（極限真空10⁻⁴Pa）

5. 控製係統：PLC+觸摸（mō）屏，可存儲100組工藝曲線

   
   

4. 工藝（yì）特點

• 致密度高：製品相對密度可達99.5%以上

• 晶粒細小：高（gāo）壓抑製晶粒（lì）長（zhǎng）大，材料力學（xué）性能優異

• 成分可控：真空環境避免成分揮發和汙染

• 適用範圍廣：可燒結傳統方（fāng）法難以致密化的材料

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5. 典型應用

1. 結構陶瓷：SiC、Si₃N₄陶瓷（cí）的製備

2. 超硬材料：金剛（gāng）石聚晶、立方氮化硼合成

3. 金屬基複合材料：鋁基、鈦基複合材料（liào）

4. 功能材料：熱電材料、靶（bǎ）材製備

   
   

6. 技術優勢（shì）

• 較傳統無壓燒結：

• 燒結溫度降（jiàng）低（dī）100-300℃

• 燒結時間縮短50-70%

• 材料性能提高20-30%

  
  

7. 選型要（yào）點

• 溫度：根（gēn）據材料熔點選擇（一般（bān）≥材料熔點的0.7倍）

• 壓力：硬（yìng）質材料需50MPa以上

• 氣氛：惰性氣體或（huò）真空

• 裝料尺寸：考慮膨脹係（xì）數和收縮率

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8. 操作注（zhù）意事項

• 升溫速率：5-10℃/min（避免熱（rè）衝擊）

• 壓力加（jiā）載：分階段施加

• 冷卻（què）控製：程序控製冷（lěng）卻速率

真空熱壓燒結爐（lú）作為（wéi）材（cái）料研究和新產品開發的關鍵設備，其技術進步直（zhí）接推動著高性（xìng）能材料的發展。隨著智能化、高（gāo）效化技術的應用，該設備將在更多（duō）領域發揮（huī）重要作用。