前沿材料检测设备—陶瓷材料闪烧试验装置

    陶瓷材料广泛应用于航空、机械、冶金、电 子、生物等方面，在国民经济发展过程中起到越来 越重要的作用。具有耐高温、耐酸耐碱、强度高等优点，被广泛应用。然而，陶瓷材料的制备通常需要很高的烧结温度，消耗大量能源，生产成本较高，是限制其广泛应用的一个主要原因。为了降低陶瓷的生产成本和获得更加优异的陶瓷性能，人们采取了一系列措施。一方面添加烧结助剂，通过提高扩散速率或者形成低温液相的方式提高烧结速率；另一方面不断开发陶瓷烧结新技术，例如热等静压烧结、微波烧结、放电等离子烧结等，这些烧结技术不仅降低了能耗，而且使材料的性能得到显著提高。

闪烧试验装置：

闪烧过程的阶段：

（1）恒压阶段(孵化阶段)：在位于炉体内部的素坯两端施加初始电场，炉体按设定程序升温，电路中电流微乎其微。

（2）闪烧阶段：当炉体温度升高到某一温度时，电路中电流急剧上升，数秒内飙升至设定值，炉体进入保温模式。

（3）恒流阶段：电路中电流以初始设定值恒流输出，持续一段时间，关闭电源， 试样随炉冷却到室温。

技术参数：

电场强度：在一定电场强度下，当炉体温度升高到某一特定值时，电路中会出现电流急剧上升的现象，这个温度点称之为闪烧点。对于同一种材料，初始电场强度越大，材料的闪烧点越低。但闪烧现象是发 生在一定电场强度之上的，电场强度较低时，并不会发生闪烧现象。此外，随着电场强度的增大，所制备陶瓷材料晶粒尺寸减小。

电流密度：闪烧现象发生以后(恒流阶段)，随着所限制电 流密度的增大，陶瓷材料致密程度逐渐增大。 材料达到致密化后，继续增大电流密度，晶粒尺寸增加。电流从初始值升高到最终值时，增长模式可 分为一次式和步进式。

电源频率：为了探索频率在闪烧过程中的作用，gittings等人以生物陶瓷为研究对象，系统地调查了温度和频率对该材料电导率的影响，实验温度范围为200-1000℃从直流测试到交流。当交流频率增加到1 MHz时，陶瓷电导率相比室温出现了5个数量级的强劲增长。

闪烧的影响因素：

    电场强度对试样孕育时间及致密化的影响        电流密度对试样致密化的影响

电流密度和保温时间对晶粒尺寸的影响            不同电流密度下在保温时间对试样致密度的影响

不同炉温下孕育时间随电场强度的变化

设备够成：高温炉、直流高压电源、电压、电流表

前沿材料检测设备—陶瓷材料闪烧试验装置