烧结新型陶瓷

本报记者 陈瑜唐婷

时间:2007年11月9日

地点:新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室

向导:胡晓清工程师

  新型陶瓷究竟怎么获得的呢?在胡晓清工程师的陪同下,记者参观了新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的公共烧结炉。

  胡晓清指着其中一台:“这是多功能烧结炉,最高使用温度近2300℃,可以用做真空烧结、气压烧结、热压烧结和无压烧结。”该设备主要用于各类非氧化物陶瓷材料的高致密度烧结,如氧化硅刀具材料,发动机转子,碳化硅或碳化硼防弹陶瓷等材料。为陶瓷刀具产业化发挥了重要作用。

  “这个是放电等离子烧结,也是从日本进口,价值200多万。”他指着旁边的一台烧结炉。主要用于高技术陶瓷材料的快速烧结和制备纳米陶瓷材料。

  而从德国进口的气氛压力烧结炉最高使用温度达2200℃,可通过向炉内充100大气压的气压用于异型非氧化物陶瓷部件的烧结。而这些公共实验室里的烧结设备,只是新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室烧结炉的一部分,在各个实验室还有不同种类的烧结炉。

  早在1974年国庆节前夕,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室成功实现了透明氧化铝陶瓷与高压钠灯生产技术的产业化,并首次应用在东长安街照明路灯上,其路面平均照度比同等功率的高压汞灯提高了两倍半。

  在实验室参观中,记者还参观了别的一些设备。实验室从法国SETARAM公司购入的TGA92、TMA92系列高温综合热分析仪。该设备的特点是高温测量,最高使用温度可以达到2400℃,是目前国内最高使用温度;可根据用户的需要,进行多种气体不同比例的混合配比;可同时进行TG-DTA、TG- DSC的测试;分析仪配备了23个测试、分析软件,可以按照预先设定的程序进行升温、保温和循环测试,可以对测试曲线进行各种修正,还可以对各种形态的固体(粉体、块体)进行测试;在测量材料热膨胀系数及烧结性能时,可以对1—15mm长度范围内的样品进行测试,而不要求固定的长度,这对于某些不能制备成一定长度的材料提供了极大的便利。

  该实验室还有目前国内最先进的功能材料测试系统。可以测试目前信息设备的关键材料的各种介电、压电和铁电性能,特别是在高频领域。

  实验室的注射成型等各种先进的成型设备也很令人瞩目。利用这些设备可以很方便的制备出各种形状复杂的陶瓷零部件。新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的微制造实验室的设备,以及X光衍射仪、扫描电子显微镜和各种高温导热及导电等分析测试设备也给人留下了深刻的印象。

  ■链接

  实验室备忘录

  新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,是在原国家计委支持下由世界银行贷款建设的重点学科发展项目。在清华大学无机非金属材料重点学科的基础上,于 1988年提出立项申请和论证,于1991年正式批准建设,1995年11月通过国家正式验收。实验室现有面积4000多平方米,有各种功能齐全、水平先进的工艺装备和实验仪器24台(套),总价值1280万余元。


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