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陶瓷材料硬、脆、烧结温度高，靠无压烧结很难把气孔烧干净，出来的坯件强度和可靠性都受影响。热压烧结炉的思路是把温度和压力同时加到陶瓷粉末上，靠压力帮忙致密化，烧结温度能降一截，晶粒还能压得细一些。正因为这样，结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷基复合材料这些对致密化和组织要求高的材料，都离不开热压烧结。它在这几类陶瓷上具体怎么用，又要注意什么，值得展开讲。
一、结构陶瓷：把气孔烧干净
氮化硅、碳化硅、氧化铝这类结构陶瓷，用在刀具、密封件、耐磨零件上，要求高硬度、高韧性和抗热震性。无压烧结时，这些材料要么致密化不够，要么要烧到很高温度，晶粒长得粗大，强度上不去。热压烧结在高温下从轴向加压，把颗粒间的气孔挤闭，致密化温度比无压低，晶粒细化，出来的坯件致密度高、抗弯强度和断裂韧性都好。
做氮化硅这类会分解的陶瓷，热压还要配合气氛。纯真空高温下氮化硅会失氮分解，所以要在氮气气氛里加压烧结，靠氮气分压抑制分解。碳化硅、氧化铝相对稳定，真空或惰性气氛都能做。结构陶瓷对坯件密度一致性要求高，热压时压力分布要均匀，石墨模具和压头不能偏载，否则同一块坯件两边密度不一样，加工出来零件就报废。
二、功能陶瓷：控晶粒就是控性能
压电陶瓷、铁电陶瓷、透明陶瓷这类功能陶瓷，性能不只看密度，更看晶粒尺寸和相组成。晶粒太粗，压电性能和透光性都受影响；相组成偏了，电学性能就不对。热压烧结因为温度相对低、时间相对短，能把晶粒压住，相组成也更容易控制，这正好对上功能陶瓷对组织的苛刻要求。
做功能陶瓷时，温度、压力、气氛几个参数要精细调。温度决定相转变和晶粒生长，压力决定致密化程度，气氛决定挥发和氧化。不同配方的功能陶瓷，参数窗口不一样，要靠实验慢慢摸，往往要做几组正交试样，测了电性能和透光性再回头调曲线。热压炉因为能把这几个变量一起控制，做功能陶瓷比无压烧结更有优势，出来的坯件性能重复性也好，这也是很多做电子陶瓷研究的机构选用热压炉的原因。
三、陶瓷基复合材料：低温致密保护增强相
陶瓷里加碳纤维、碳化硅晶须或者金属相做成复合材料，韧性上去了，但难点在于增强相怕高温、怕氧化。无压烧结要烧到很高温度，碳纤维在高温下容易损伤，金属相也可能和基体反应。热压烧结在较低温度下靠压力完成致密化，烧结时间短，增强相受高温损伤小，复合材料性能保留得好。 类似工况下，真空钎焊炉能够提供稳定的作业环境。
这类材料热压时，模具设计和压力控制尤其讲究。碳纤维增强的坯件，加压方向要和纤维方向配合，否则纤维容易被压断，强度反而上不去。金属相复合的，要控制金属和陶瓷之间的界面反应温度，别让反应过头，否则界面变脆。热压炉能在较低温度下完成致密化，给界面控制留了余地，这是它做复合材料比无压烧结强的地方。
四、用好热压炉做陶瓷的几个要点
实际做陶瓷热压，石墨模具是消耗大头。不同形状和尺寸的陶瓷件要换不同模具，模具和粉末之间要加隔离层，防止粘模和反应。模具寿命有限，烧几十炉就要检查裂纹和内径变形。气氛方面，按材料选氮、氩还是真空，别一套气氛走到底。工艺曲线要把升温、保温、加压、降温分段设好，靠多段程序控制自动执行。
还要认清热压烧结的边界。它适合做高性能、小批量的陶瓷件，坯件形状受模具限制，复杂形状要后续加工。做大批量标准陶瓷件，无压烧结更划算。客户在选型时，要把自己材料类型、工件形状和产量规模讲清楚，才能选对炉型和工艺。
热压烧结炉在结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷基复合材料上的价值，集中在低温致密和组织可控上。具体材料参数还要靠实验一点点调。东莞市志远工业设备有限公司在真空热压炉和真空加压烧结炉上积累了多类陶瓷材料的热压工艺经验，能配合客户把陶瓷致密化和组织控制做到位，少走弯路。 志远工业设备提供真空钎焊炉、真空箱式气氛炉等设备，配套完善的售后技术支持。