ガス圧焼結 (GPS) は、主に超高温セラミック (UHTC) などの先端セラミック材料の製造に使用される特殊な焼結プロセスです。
このプロセスでは、不活性雰囲気（通常はアルゴンまたは窒素）下で制御された一連の熱処理を行い、さまざまな圧力を加えることで、材料の緻密化と気孔率の除去を実現します。
ガス加圧焼結を理解するための5つの重要なステップ
1.低圧での有機バーンアウト
プロセスは、低圧で実施される有機バーンアウト段階から始まる。
この段階は、材料から揮発性成分やバインダーを除去し、その後の焼結段階に備えるために非常に重要です。
2.常圧での焼結
バーンアウトの後、材料は常圧で焼結される。
この段階は、材料に閉じた気孔のみが残る状態を達成し、構造的完全性と機械的特性を高めることを目的としている。
3.高密度化のための圧力上昇
初期焼結の後、圧力を上昇させる。
この圧力上昇により、材料はさらに緻密化し、残存する気孔の除去が促進され、より均質で強固な最終製品になる。
4.形状の制限なし
熱間プレスとは異なり、GPSは製造部品に形状の制限を課さないため、複雑な形状の製造に汎用性があります。
5.高価なプロセスの代替
GPSは、熱間等方圧プレス(HIP)のような高価なプロセスに代わる有利なプロセスと考えられており、同様の利点を潜在的に低いコストで提供します。
炉の技術的詳細
GPS炉は、熱間静水圧プレス、剥離剤塗布、雰囲気処理、真空焼結を含む複数のプロセスを1つのユニットに統合しています。
加圧は焼結温度で行われるため、結合相と粒子があらゆる隙間に流れ込み、残留気孔と欠陥が最大限に除去されます。
これにより、焼結材料の強度と耐用年数が大幅に向上します。
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