在高性能磁性材料（如钕铁硼、钐钴）的连续化烧结工艺中，窑炉托盘作为承载核心部件，其稳定性直接影响产品良率和设备运行效率。近年来，随着高温还原气氛下烧结温度普遍提升至1100–1300°C，复合刚玉莫来石托盘因热应力集中引发的微裂纹问题日益突出——据行业调研数据显示，约35% 的托盘失效案例可归因于热应力开裂，导致金属污染或夹杂缺陷。
这类托盘通常由α-Al₂O₃（刚玉）与莫来石（3Al₂O₃·2SiO₂）组成，具有高耐温性（≥1600°C）、低热膨胀系数（约4.5×10⁻⁶/K）及良好的抗还原能力。但若制备过程中存在晶粒粗大、气孔分布不均或表面处理不当，局部导热差异将显著加剧热应力积累。
例如，在升温阶段（尤其800–1000°C区间），若升温速率超过5°C/min，材料内部温差可达±150°C，极易诱发微裂纹扩展。实测表明，此类裂纹在首次使用后即可形成长度达0.3–1.2mm的可见损伤，进一步加速氧化和粘附残留。
| 工艺环节 | 建议参数 | 效果说明 |
|---|---|---|
| 升温速率 | ≤3°C/min（800–1000°C段） | 减少热梯度，降低裂纹萌生概率 |
| 气氛控制 | H₂/N₂混合比例稳定在10–15% | 抑制表面氧化层生成，延长寿命 |
| 表面处理 | 等离子喷涂致密涂层（厚度≤0.1mm） | 阻隔金属扩散，防粘附残留 |
此外，参考ISO 15722标准对陶瓷制品热震性能的要求，建议每批次托盘进行至少三次循环热冲击测试（从室温升至1200°C并急冷），确保平均使用寿命 ≥ 300次烧结周期。
企业可根据自身烧结节奏灵活调整上述参数，同时结合定期检测（如红外热成像仪扫描）提前识别潜在风险点。对于已有裂纹托盘，可通过补焊修复+再烧结工艺恢复部分功能，成本仅为更换新品的30%左右。
信息框：常见误区：认为“托盘越厚越耐用”。实际上，过厚托盘反而增加热传导延迟，加剧内外温差。推荐厚度范围：25–40mm。
我们持续跟踪全球头部磁材厂商的实际应用反馈，发现采用上述综合措施的企业，托盘年损耗率下降超60%，且因夹杂导致的产品报废率下降近45%。
如需定制化托盘选型方案，请联系技术支持团队 —— 我们提供基于您产线工况的免费评估服务，助您实现从“被动维修”到“主动预防”的转变。
