Dans la fabrication de céramiques de pointe, le four à décapage et le four de frittage en céramique en tant qu'équipement de traitement thermique de base, respectivement, assument les tâches clés de « drainage» et de « densification». Il existe des différences essentielles entre les deux dans les objectifs de processus, le contrôle de la température, l'environnement atmosphérique et la structure de l'équipement, mais la régulation précise des propriétés de la céramique peut être obtenue grâce à une application synergique.

　　I. différences fonctionnelles fondamentales

La mission principale du four à décapage en céramique est d'éliminer la matière organique des ébauches. En prenant l'exemple de la céramique d'alumine, le liant Alcool polyvinylique (PVA) incorporé lors de la mise en forme doit être éliminé par étapes en dessous de 400 ° C, sinon les carbures résiduels provoquent la fissuration du fritté. L'équipement utilise une courbe de gradient de réchauffement (par exemple, 300 ℃ isolation pendant 1 heure → 550 ℃ isolation pendant 2 heures), en combinaison avec un système de ventilation forcée (vitesse du vent ≥ 2 m / s), pour assurer la volatilisation des matières organiques sans provoquer de déformation de l'ébauche.

Le four de frittage se concentre alors sur la densification des particules céramiques. À 1300 ℃ ~ 1600 ℃ haute température, les particules d'alumine réalisent la migration des joints de grain par le mécanisme de diffusion de surface, la porosité de 30% à moins de 5%. Les paramètres de base comprennent le taux de réchauffement (3 ℃ / min ~ 5 ℃ / min), le temps d'isolation (2 heures ~ 4 heures) et le système de refroidissement (refroidissement avec four ou refroidissement contrôlé par programme), qui affectent directement la microstructure et les propriétés mécaniques de la céramique.

　　II. Structure de l'équipement et adaptation du processus

Les fours à décapage en céramique sont conçus pour de grands espaces avec des volumes de foyer allant jusqu'à 1 m3 et sont équipés d'un système de traitement des gaz d'échappement indépendant (par exemple, une unité de combustion catalytique) pour répondre aux besoins de ventilation de l'élimination des matières organiques. Son exigence d'homogénéité de température est relativement faible (± 5°C), mais nécessite une protection contre les explosions pour faire face à la décomposition violente de la matière organique.

Le four de frittage met l'accent sur la capacité de contrôle de l'atmosphère. Le vide peut éviter la croissance anormale des grains d'alumine, l'atmosphère peut inhiber la décomposition des carbures. Une partie de l'équipement avancé intègre la fonction de pressage à chaud, qui applique une pression de 20 MPa ~ 50 MPa pendant le frittage, de sorte que la résistance à la flexion de la céramique d'alumine est augmentée de 300 MPa à 500 MPa.

　　Iii. Synergie des processus et optimisation de la production

Dans la production de condensateurs céramiques multicouches (MLCC), les deux forment une chaîne de processus à trois segments « gomme d'évacuation - préchauffage - frittage». En optimisant les paramètres du processus, une entreprise réduit le temps d'élimination de la colle de 8 heures à 6 heures, la température de frittage de 1550 ℃ à 1500 ℃, ce qui augmente le taux de qualification du produit de 85% à 92%. Dans la production de billes de roulement en céramique de nitrure de silicium, l'équipement intégré de frittage de gomme d'échappement est utilisé pour compresser le cycle de production de 72 heures à 48 heures et réduire la consommation d'énergie de 15%.

　　Iv. Tendances de l’évolution technologique

À mesure que les exigences de performance des matériaux augmentent, les deux frontières technologiques s'estompent progressivement. Le nouveau four à décapage en céramique micro - ondes permet une élimination complète des matières organiques en 20 minutes et une réduction de 60% de la consommation d'énergie; Le four de frittage à chauffage par induction augmente la vitesse de montée en température à 20 ℃ / min et la précision du contrôle de la taille des grains jusqu'à ± 0,5 μm. Le système de contrôle intelligent peut surveiller la composition des gaz d'échappement en temps réel et ajuster automatiquement les paramètres du processus d'élimination de la gomme.

De « disséqué» à « dense», le four à décapage et le four de frittage en céramique jouent un rôle avant et après dans la fabrication de la céramique. Grâce à une correspondance précise entre les caractéristiques des matériaux et les exigences du processus, la synergie peut améliorer considérablement les performances et l'efficacité de la production des produits en céramique, ce qui favorise le développement de l'industrie de la céramique avancée vers une plus grande précision et une consommation d'énergie plus faible.