无机材料科学第10章节烧结.ppt

烧结的定义 宏观定义:一种或多种固体粉末经过成型,加热到一定温度后开始收缩,在低于熔点的温度下变成致密\坚硬烧结体的过程 微观定义:由于固态分子(或原子)的相互吸引，通过加热，使粉末体产生颗粒粘结、经过物质迁移位粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结 烧结过程中结构及性能变化 烧结的意义 扩散途径 和 颈部生长速率 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 换成体积收缩或线收缩：(中心距逼近速率) 讨论： (1)、烧结时间： t Al2O3 1300℃ 原因： 措施：保温，但时间不宜过长。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (2)、原料起始粒度： 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 在1600℃烧结100hAl2O3的颗粒尺寸对接触面积生长的影响 说明：在扩散传质的烧结过程中，控制起始粒度很重要。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (3)、温度对烧结过程的决定性作用。 Y：烧结收缩率 ?L/L K：烧结速率常数； t：烧结时间。 公式变形 a、前提：温度和粒径恒定 烧结活化能Q值 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. b、综合各种烧结过程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、中期 晶界和晶格扩散显著。 特点：气孔率降为5％，收缩率达80％～90％。 原因：颗粒粘结，颈部扩大， 气孔形状由不规则?圆柱形管道,且相互连通； 晶界开始移动；晶粒正常生长。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Coble 的多面体模型(十四面体) 顶点：四个晶粒交汇 边 ：三个晶粒交界线，相当于圆柱形气孔通道，成为空位源 扩散方式： 圆柱形空隙 晶粒接触面 空 位 原 子 致密化速度快。 气孔率 烧结时间 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3、后期 特点：气孔完全孤立，位于顶点，晶粒已明显长大， 坯体收缩率达90％～100％。 相 对 密 度 1.0 0.9 0.8 0.7 0 10 100 1000 t(min) 结论： 中期和后期无明显差异。均呈线性关系。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §10－3 液相参与的烧结 定义：有液相参与的烧结 普遍性: 体系中有杂质/人为引入烧结助剂 纯系统:接触熔融 影响液相烧结的因素： 液相量/性质 液-固相润湿状况 固相在液相中的溶解 比较固相液相烧结异同 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.