利用真空氮化炉制备六方氮化硼粉体工艺研究与表征

本研究用一种操作简单、适合规模化、低成本的方法制备六方氮化硼粉末。研究了硼、氮元素的物质的量比值,烧成制度,助熔剂的添加量对产物物相成份和颗粒形貌的影响,并对酸洗和碱洗对产物中杂质的去除效果进行了比较。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对制备的产物样品进行了分析表征,发现用该工艺制得的六方氮化硼纯度可达95.6%,去杂后纯度可达99%以上,晶粒直径约为0.2～0.5μm,厚度在60～70nm,晶粒尺寸比较均匀。

基于ANSYS-APDL的真空氮化炉体结构优化设计

真空氮化炉体中炉壳的设计壁厚主要涉及到工作温度、真空度和炉膛尺寸等工艺要求。为了安全起见,按照传统的经验设计方法,工程中通常采用超厚壁炉体,这样不仅导致了材料的浪费,更重要的是会造成真空氮化炉热效率极低的现象(通常热效率<37%)。针对真空氮化炉体设计工艺参数是变量的问题,利用ANSYS及其参数化语言对炉体结构进行优化设计。通过研究构建了真空氮化炉体相关尺寸的优化序列及曲线,与传统经验公式计算结果相比,其用材减少了13%,热效率显著提高。