В продвинутом керамическом производстве керамическая печь для отвода клея и печь для спекания в качестве основного оборудования для термообработки, соответственно, несут ключевую задачу « удаления» и « уплотнения». Между ними существуют существенные различия в технологических целях, контроле температуры, атмосферной среде и структуре оборудования, но благодаря совместному применению может быть достигнуто точное регулирование керамических свойств.

　　I. Различия в основных функциях

Основной задачей керамической печи является удаление органических веществ из заготовленного тела. В качестве примера можно привести керамику из оксида алюминия, в которую при формовании добавляется связующее вещество из поливинилового спирта (ПВА), которое должно выводиться поэтапно при температуре ниже 400 °C, в противном случае остаточный карбид может привести к растрескиванию спекающего тела. Оборудование использует градиентную кривую нагрева (например, 300°C изоляция 1 час → 550°C изоляция 2 часа), в сочетании с системой принудительной вентиляции (скорость ветра ≥2 м / с), чтобы обеспечить испарение органического вещества, не вызывая деформации заготовки.

Печь для спекания фокусируется на уплотнении керамических частиц. При высокой температуре 1300 ° C ~ 1600 ° C частицы оксида алюминия перемещаются через механизм поверхностной диффузии, скорость пористости снижается с 30% до менее 5%. Его основные параметры включают скорость нагрева (3°C / min ~ 5°C / min), время изоляции (2 часа ~ 4 часа) и систему охлаждения (с охлаждением печи или программным охлаждением), эти параметры напрямую влияют на микроструктуру и механические свойства керамики.

　　II. Структура оборудования и технологическая адаптация

Керамические вытяжные печи имеют большую пространственную конструкцию, объем камеры до 1 м3, оснащены независимой системой обработки выхлопных газов (например, каталитическим устройством сгорания) для удовлетворения потребностей в вентиляции для удаления органических веществ. Требования к температурной однородности относительно низки (±5°C), но должны обладать взрывозащищенной функцией, чтобы справиться с резким разложением органического вещества.

В печах для спекания подчеркивается способность контролировать атмосферу. Вакуум предотвращает аномальный рост зерна оксида алюминия, атмосфера может подавлять разложение карбида. Некоторые усовершенствованные устройства интегрируют функцию теплового давления, в процессе спекания накладывает давление 20 МПа ~ 50 МПа, так что прочность на изгиб глиноземной керамики увеличивается с 300 МПа до 500 МПа.

　　III. Синергия процессов и оптимизация производства

В производстве многослойных керамических конденсаторов (MLCC) они образуют трехступенчатую технологическую цепочку « вытяжка клея - предварительное сжигание - спекание». Оптимизируя технологические параметры, предприятие сокращает время удаления клея с 8 часов до 6 часов, а температура спекания снижается с 1550 °C до 1500 °C, что повышает пропускную способность продукта с 85% до 92%. В производстве шариков из керамических подшипников нитрида кремния используется интегрированное оборудование для спекания клеем, которое сжимает производственный цикл с 72 часов до 48 часов и снижает энергопотребление на 15%.

　　IV. ТЕНДЕНЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗВИТИЯ

По мере того, как требования к характеристикам материала улучшаются, технические границы между ними постепенно размываются. Новая микроволновая керамическая печь для удаления клея может достичь удаления органических веществ в течение 20 минут, потребление энергии на 60% ниже; Печь для спекания с индукционным нагревом повышает скорость нагрева до 20°С / мин, а точность управления размером зерна составляет ±0,5 мкм. Интеллектуальная система управления может контролировать состав выхлопных газов в режиме реального времени и автоматически регулировать параметры процесса удаления клея.

От « исключения» до « уплотнения» керамические печи для отвода клея и печи для спекания играют ведущую роль в керамическом производстве. Благодаря точному согласованию характеристик материала и технологических потребностей, синергия между ними может значительно улучшить производительность и производительность керамических изделий, способствовать развитию передовой керамической промышленности в направлении более высокой точности и более низкого потребления энергии.