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更新時間：2026-09-28 
瀏覽次數：198概述
在密閉爐管內部，**通入保護氣體（或預抽真空）隔絕氧氣**，通過電阻加熱升溫，按照預設溫控程序，讓金屬粉末壓坯在無氧高溫環境下發生原子擴散，顆粒之間相互結合、致密化，完成燒結；還可同步實現脫脂、還原、退火。
分 4 個階段詳細原理
1. 密閉氣氛保護（防氧化，核心前提）
爐管兩端采用 KF 法蘭密封，形成密閉腔體。
- 先抽真空，把管內空氣（氧氣）抽出；
- 再通入惰性保護氣（N?/Ar）或還原性氣體（H?），反復置換，把殘氧降到很低水平；
- 全程保持微正壓，外部空氣無法進入，**避免高溫金屬氧化起皮**。
活潑金屬（Ti、Zr）不能用 N?，氮氣會和金屬反應生成氮化物，只能用 Ar。
2. 電阻加熱與溫場控制
爐內繞制鐵鉻鋁電阻絲，電能轉化為熱能，輻射 + 傳導加熱爐管內樣品；
采用**分段補償繞絲**，補償爐管兩端散熱損失，保證中間恒溫區溫度均勻；
多段 PID 溫控系統，精準控制升溫、保溫、降溫速率，控溫精度 ±1℃。
3. 金屬粉末燒結物理化學過程（樣品內部變化）
金屬粉末壓坯本身含有大量孔隙，顆粒只是機械貼合。隨溫度升高分為三步：
1）**低溫脫脂段（一般 200~600℃）**
坯體內粘結劑、潤滑劑受熱分解揮發，隨氣流排出，防止高溫炭化殘留在樣品內部污染材料。
2）**高溫保溫燒結段（核心）**
溫度達到金屬熔點以下（約 0.5~0.7 倍熔點），金屬原子獲得足夠能量，發生**固態擴散**。
粉末顆粒接觸面形成燒結頸，顆粒相互咬合、長大，孔隙逐步收縮，坯體收縮、致密化，粉末變成具有強度的金屬構件。
如果是氫氣氣氛，同時發生還原反應：金屬氧化物被 H?還原成純金屬。
> 3）**可控降溫段**
> 按設定速率緩慢降溫，減少樣品熱應力，防止變形開裂；如果需要，可作為退火工序消除內應力。
4. 尾氣排出
脫脂、還原產生的分解氣體，隨保護氣流從出氣口排出，一般可加裝冷阱收集揮發物，保護爐管和真空泵。
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