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Le pressage à chaud sous vide est un procédé de fabrication spécialisé utilisé principalement pour les matériaux qui ne se frittent pas à des densités élevées en raison de faibles coefficients de diffusion ou lorsqu'un état sans pores est nécessaire pour obtenir des propriétés mécaniques, thermiques ou optiques optimales. Ce procédé implique l'application de chaleur et de pression aux matériaux dans un environnement sous vide, ce qui facilite les transformations de phase, le frittage ou les réactions en phase solide. Le processus est particulièrement efficace pour les formes simples telles que les plaques, les blocs et les cylindres, et des formes plus complexes peuvent également être produites grâce à des matrices de conception avancée.

Explication détaillée :

1. Aperçu du procédé :

2. Le pressage à chaud sous vide consiste à placer des matériaux dans une presse à chaud sous vide, qui est essentiellement une plaque de pressage à chaud placée dans un caisson à vide et à pression négative. Les matériaux sont soumis à des températures élevées (jusqu'à 2600°C) et à des pressions (allant de 50 kN à 800 tonnes), qui sont cruciales pour les processus de frittage et de densification. Cet environnement permet d'éliminer les vides et les joints de grains, ce qui permet d'obtenir une structure de matériau plus compacte et plus dense.Applicabilité et limites :

3. Le procédé est particulièrement adapté aux matériaux qui nécessitent une densité et une pureté élevées, tels que les céramiques et certains composites. Le nitrure de silicium, le carbure de bore et le PLZT (plomb-lanthan-zircon-titanate) en sont des exemples. Toutefois, le procédé est limité à des pièces de géométrie relativement simple en raison des contraintes des matrices de pressage et de l'uniformité de la distribution de la pression.

4. Détails technologiques :

5. Le four de pressage à chaud sous vide est équipé de divers éléments chauffants tels que des réchauffeurs en graphite ou en molybdène et peut appliquer une pressurisation unidirectionnelle ou bidirectionnelle. Le choix de l'élément chauffant et de la méthode de pressurisation dépend du matériau et de la température de chauffage requise. L'application simultanée de la chaleur et de la pression facilite les processus de transfert de masse, tels que la diffusion et le contact entre les particules de poudre, qui sont essentiels pour le frittage.Avantages :

Les principaux avantages du pressage à chaud sous vide sont la capacité de produire des pièces de haute densité avec une porosité minimale, ce qui améliore les propriétés mécaniques, thermiques et optiques des matériaux. En outre, le procédé permet de réduire considérablement les temps et les températures de frittage et de contrôler efficacement la taille des grains du matériau fritté, ce qui améliore les propriétés du matériau.