فرن التجفيف الساخن هو معدات تحضير المواد المتقدمة التي تجمع بين التدفئة عالية درجة الحرارة وتطبيق الضغط.والتكثيف بين جزيئات المواد في ظروف درجة حرارة عالية عن طريق تطبيق ضغط معين، وبالتالي الحصول على الأجسام المشددة عالية الأداء. تطبيقاتها واسعة النطاق ، تغطي مجالات صناعية متعددة ومجالات بحث المواد ، كما هو مفصل أدناه:
I. مجال المواد السيرامية
السيراميك الهيكلي
تستخدم لإعداد السيراميك الهيكلية عالية الكثافة والقوة العالية مثل السيراميك الألومينا ، والسيراميك الزركونيا ، وسيراميك الكربيد السيليكون ، وسيراميك نتريد السيليكون.هذه السيراميك تظهر مقاومة ممتازة للارتداء، مقاومة درجات الحرارة العالية، والاستقرار الكيميائي، وتطبق على نطاق واسع في الأجزاء الميكانيكية (مثل المحامل، الأختام) ، الأنابيب المقاومة للاستخدام، المكونات الهيكلية عالية درجة الحرارة، الخ.مثلاً، يمكن أن يؤدي تجميد الصحافة الساخنة إلى تحسين كثافة السيراميك الألومينا بشكل كبير ، مما يعزز إلى حد كبير قوتها الانحناءية وقسوة لتلبية متطلبات الآلات الدقيقة.
السيراميك الوظيفي
في مجال السيراميك الإلكترونية ، يمكن أن تنتج أفران التخمير بالضغط الساخن السيراميكية البيزو الكهربائية (على سبيل المثال ، السيراميك البيزو الكهربائية PZT) ، السيراميك الحديدي الكهربائي ، والسيراميك الديليكتر.يقلل الضغط بشكل فعال من المسام الداخلية في السيراميك ويحسن خصائصها الكهربائية، مثل الثوابت الكهربائية الصلبة والثوابت الكهربائية الاضافة، مما يضمن موثوقية عالية واستقرار المكونات الإلكترونية (على سبيل المثال، أجهزة الاستشعار والمكثفات والمحولات).
بالنسبة للسيراميك الشفاف (على سبيل المثال ، السيراميك الألومينا الشفاف ، السيراميك الزركونيا الشفاف المثبتة باليتريا) ، يزيل الغليان الساخن من المطبخ الساخن المسامير والعيوب ،تحسين قابلية المرور الضوئي للمادة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات في النوافذ البصرية ، وسائل مكاسب الليزر ، الخ.
المواد المركبة
المواد المركبة المعدنية يستخدم تجميد الصحافة الساخنة لتحضير مركبات مصفوفة معدنية معززة بالجسيمات أو معززة بالألياف ، مثل مركبات مصفوفة الألومنيوم معززة بجسيمات كربيد السيليكون.تحت درجة حرارة عالية وضغط، يمكن توزيع مرحلة التعزيز بشكل موحد في مصفوفة المعدن ، مما يحسن من قوة المادة ، وقسوة ، ومقاومة الارتداء ،مناسبة للمكونات الهيكلية في صناعات الطيران والفضاء والسيارات.
المكونات السيراميكية يمكن تحضير مركبات الصبغة السيراميكية أو المربوطة بالشوارب ، مثل مركبات الكربيد السيليكونية المربوطة بالألياف ، عن طريق التجفيف بالصحافة الساخنة.هذه المواد تجمع بين مقاومة السيراميك لدرجات الحرارة العالية مع صلابة المواد المركبة، وتستخدم في مكونات المحركات عالية درجة الحرارة، وأنظمة الحماية الحرارية، الخ.
III. مجال معدنية المسحوق
مواد معدنية صامدة بالنسبة للمعادن الحارقة وسبائكها مثل التونغستين والموليبدينوم والتنتالوم ، فإن صمغ الصحافة الساخنة يعزز تكثيف المسحوق عند درجات الحرارة والضغوط العالية ،تخفيض مسامية و الحصول على شرائح أو منتجات عالية الكثافةهذه المواد لديها نقاط انصهار عالية وخصائص ميكانيكية ممتازة في درجة حرارة عالية ، وتستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والفضاء والإلكترونيات والصناعة النووية وغيرها من المجالات.
الكربيدات المصنوعة من الاسمنت التجفيف بالصحافة الساخنة هو عملية مهمة في إنتاج الكربيد المصبوغ، ويستخدم في تحضير سبائك التولفستين الكوبالت، سبائك التولفستين التيتانيوم الكوبالت، الخ.يمنع الضغط نمو الحبوب، تحسن كثافة وصلابة السبائك، مما يجعلها تلعب دورا هاما في أدوات القطع والقوالب والأدوات المقاومة للاستعمال، الخ.
المواد الناشئة ومجالات البحث العلمي
مواد فائقة التوصيل في تحضير المواد فائقة التوصيل عالية درجة الحرارة، يمكن أن يضخم المطبخ الساخن ميكرو هيكل المواد وتحسين أداء فائقة التوصيل،دعم البحث والتطوير في الأجهزة فائقة التوصيل.
مواد الطاقة تستخدم في تحضير مواد الكهربائيات ومواد الأقطاب الكهربائية في خلايا الوقود ومواد الأقطاب الكهربائية للبطاريات الليثيوم أيون.واستقرار الهيكل للموادتحسين أداء أجهزة الطاقة
تجارب البحث العلمي في أبحاث علوم المواد ، تستخدم أفران التجمد الساخنة للضغط لاستكشاف عمليات تخليق وتجمد المواد الجديدة ، ودراسة آثار المعلمات مثل الضغط ،درجة الحرارة، و وقت الاحتفاظ على بنية المواد وأدائها، وتوفير أساس تجريبي لتطوير مواد جديدة.
باختصار ، تلعب أفران الغليان الساخن دورًا مهمًا في إعداد المواد المتقدمة والإنتاج الصناعي بسبب قدرتها على تحسين كثافة المواد بشكل فعال ،تحسين البنية الدقيقة، وتعزيز أداء المواد. أنها تعزز التقدم التكنولوجي وتحديث المنتجات في مجالات متعددة.