การประยุกต์ใช้งานเตาเผาแบบ Hot Press Sintering

I. สาขาวัสดุเซรามิก

1. เซรามิกโครงสร้าง
   • ใช้เตรียมเซรามิกโครงสร้างที่มีความหนาแน่นสูงและมีความแข็งแรงสูง เช่น เซรามิกอะลูมินา เซรามิกเซอร์โคเนีย เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ และเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ เซรามิกเหล่านี้มีความทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่ออุณหภูมิสูง และมีความเสถียรทางเคมีได้ดีเยี่ยม และมีการประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวางในชิ้นส่วนเครื่องจักรกล (เช่น ตลับลูกปืน ซีล) ท่อส่งที่ทนต่อการสึกหรอ ส่วนประกอบโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง เป็นต้น ตัวอย่างเช่น การเผาผนึกแบบ Hot press สามารถปรับปรุงความหนาแน่นของเซรามิกอะลูมินาได้อย่างมาก ช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการดัดงอและความแข็ง เพื่อตอบสนองความต้องการของเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ
2. เซรามิกฟังก์ชัน
   • ในสาขาเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์ เตาเผาแบบ Hot press sintering สามารถผลิตเซรามิกเพียโซอิเล็กทริก (เช่น เซรามิก PZT piezoelectric) เซรามิกเฟอร์โรอิเล็กทริก และเซรามิกไดอิเล็กทริก การใช้แรงดันช่วยลดรูพรุนภายในเซรามิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงคุณสมบัติทางไฟฟ้า เช่น ค่าคงที่เพียโซอิเล็กทริกและค่าคงที่ไดอิเล็กทริก ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและความเสถียรสูงของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น เซ็นเซอร์ ตัวเก็บประจุ ทรานสดิวเซอร์)
   • สำหรับเซรามิกโปร่งใส (เช่น เซรามิกอะลูมินาโปร่งใส เซรามิกเซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิเทรีย) การเผาผนึกแบบ Hot press ช่วยขจัดรูพรุนและข้อบกพร่อง ปรับปรุงการส่งผ่านแสงของวัสดุ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในหน้าต่างออปติคัล สื่อขยายเลเซอร์ เป็นต้น

II. สาขาวัสดุคอมโพสิต

1. คอมโพสิตเมทริกซ์โลหะ
   การเผาผนึกแบบ Hot press ใช้เตรียมคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะเสริมด้วยอนุภาคหรือเสริมด้วยเส้นใย เช่น คอมโพสิตเมทริกซ์อะลูมิเนียมเสริมด้วยอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์ ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง เฟสเสริมแรงสามารถกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์โลหะ ช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง และความทนทานต่อการสึกหรอของวัสดุ ซึ่งเหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างในอุตสาหกรรมอากาศยานและยานยนต์
2. คอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิก
   คอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิกเสริมด้วยเส้นใยหรือวิสเกอร์ เช่น คอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์เสริมด้วยเส้นใยซิลิคอนคาร์ไบด์ สามารถเตรียมได้โดยการเผาผนึกแบบ Hot press วัสดุเหล่านี้ผสมผสานความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของเซรามิกเข้ากับความเหนียวของคอมโพสิต และใช้ในส่วนประกอบเครื่องยนต์ที่อุณหภูมิสูง ระบบป้องกันความร้อน เป็นต้น

III. สาขาโลหะวิทยาผง

1. วัสดุโลหะทนไฟ
   สำหรับโลหะทนไฟและโลหะผสม เช่น ทังสเตน โมลิบดีนัม และแทนทาลัม การเผาผนึกแบบ Hot press ช่วยส่งเสริมการรวมตัวของผงที่อุณหภูมิและความดันสูง ลดรูพรุน และได้แท่งหรือผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นสูง วัสดุเหล่านี้มีจุดหลอมเหลวสูงและคุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอากาศยาน อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ และสาขาอื่นๆ
2. ซีเมนต์คาร์ไบด์
   การเผาผนึกแบบ Hot press เป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตซีเมนต์คาร์ไบด์ ใช้เตรียมโลหะผสมทังสเตน-โคบอลต์ โลหะผสมทังสเตน-ไทเทเนียม-โคบอลต์ เป็นต้น การใช้แรงดันยับยั้งการเติบโตของเกรน ช่วยเพิ่มความหนาแน่นและความแข็งของโลหะผสม ทำให้มีบทบาทสำคัญในเครื่องมือตัด แม่พิมพ์ เครื่องมือที่ทนต่อการสึกหรอ เป็นต้น

IV. วัสดุใหม่และสาขาวิทยาศาสตร์การวิจัย

1. วัสดุตัวนำยิ่งยวด
   ในการเตรียมวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง การเผาผนึกแบบ Hot press สามารถปรับโครงสร้างจุลภาคของวัสดุให้เหมาะสมและปรับปรุงประสิทธิภาพการนำไฟฟ้า สนับสนุนการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์ตัวนำยิ่งยวด
2. วัสดุพลังงาน
   ใช้เตรียมวัสดุอิเล็กโทรไลต์ วัสดุอิเล็กโทรดในเซลล์เชื้อเพลิง และวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน การเผาผนึกแบบ Hot press ช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้า การนำไอออน และความเสถียรของโครงสร้างของวัสดุ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์พลังงาน
3. การทดลองวิจัยทางวิทยาศาสตร์
   ในการวิจัยวิทยาศาสตร์วัสดุ เตาเผาแบบ Hot press sintering ใช้เพื่อสำรวจกระบวนการสังเคราะห์และการเผาผนึกของวัสดุใหม่ ศึกษาผลกระทบของพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น แรงดัน อุณหภูมิ และเวลาในการคงสภาพต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพของวัสดุ โดยให้พื้นฐานการทดลองสำหรับการพัฒนาวัสดุใหม่