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陶瓷材料制备工艺 陶瓷材料制备工艺区别于其它材料(金属及有机材料)制备工艺的最大特殊性在于陶瓷材料制备是采用粉末 冶金工艺，即是由其粉末原料经加压成型后直接在团根或大部分团相状态下烧结而成，另一个重要特点是 材料的制备与制品的制造工艺一体化。即材料制备和零件的制备在同一空间和时间内完成。 因此，陶瓷材料工艺与其它材料工艺相比、其重要性在于： (1)粉料的制备工艺(是机械研磨方法。还是化学方法)、粉料的性质(粒度大小。形态、尺寸分布、相结构) 和成型工艺对烧结时微观结构的形成和发展有着巨大的影病即陶瓷的最终微观组织结构不仅与烧结工艺有 关，而且还显著地受粉料性质和特点的影响。 (2)由于陶瓷的材料零件制造工艺一体化的特点。而使显微组织结构的优劣不单单影响材料本身的性能。而 直接影响着制品的性能，而这种影响并非像金属材料那样可通过后续的热处理工艺加以改善。加之陶瓷材 料本身硬、脆、难变形的特点。使得陶瓷材料的性能受微观组织结构。尤其是缺陷影响的敏感性远高于其 它村例如金属和高分子材料)。因此。陶瓷材料的制备工艺更显得十分重要。本节概要介绍陶瓷材料制造工 艺。主要内容包括制粉、成型和烧结三部分。 一、粉末原料制备加工与处理 1.粉末的品质对陶瓷性能的重要影响 由于陶瓷材料是采用粉末烧结的方法制造的，而烧结过程主要是沿领料表面或晶界的团相扩散物质的迁移 过程。因此界面和表面的大小起着至关重要的作用。就是说，粉末的粒径是描述粉末品质的最重要的参数。 因为粉末粒径越小。表面积越大、或说粒度越小。单位质量粉末的表面积(比表面积)越大。烧结时进行团 相扩散物质迁移的界面越多。也就越容易致密化。制备现代陶瓷材料所用粉末都是亚微米(＜ lμm)级超细 粉末，且现在已发展到纳米级超细粉。粉末颗粒形状、尺寸分布及相结构对陶瓷的性能也有着显著的影响。 2.粉末的制备方法 粉末制备方法很多。但大体上可以归结为机械研磨法和化学法两个方面。 (1)机械研磨粉碎法。传统陶瓷粉料的合成方法是因相反应加机械粉碎(球磨)。其过程一般为：将所需要的 组分或它们的先驱作物质用机械球磨方法进行粉碎并混合。然后在一定的温度下锄烧，使组分之间发生因 相反应。得到所需的物相。即琢磨的方法将物料细化。得到一定细度的粉料。这种方法虽然易于工业化。 但在球后过程中易引人杂质而造成污染。同时，机械球磨混合无法使组分分布达到微观均匀。而且粉末的 细度有限。通常很难小于lμm而达到亚微米级。机械球磨法又分子摩和湿摩两种方法。 (2)化学法。为了克服机械研磨法的缺点，近年来人们普遍采用化学法会成各种粉末原料。化学法与传统的 机械研磨法的不同见该法通过化学的手刚溶液或气们便组分均匀混合，并通过化学反应使颗粒从波相、气 相或因相中形核析出两制得细颗粒粉料。根据起始组分的形态和反应不同，化学法可分为以下三种类型： ①液相法。起始的组分包含在溶液中。通过溶剂的蒸发浓缩析出或溶液中各组分门的叵应沉淀析出后过滤 鲜手段使洛质从溶液中桥出(如共沉淀法)。 ②气相法。通过气相反应过程使颗粒从气体中桥出(如CVD法)。 ③因相法。从固体出发，通过盐类分解或因相物料门的化学反应得到所需组分的粉料(如高温自蔓延会成 法)。 液相法使用得较为普遍，此法比较适用于氧化物陶瓷粉料的制备；气相法一般适用于非氧化物陶瓷粉末的 制备调相法适合于单组分氧化物陶瓷粉料的制备。 二、成型 所谓成型就是将粉末原料室接或间接地转变成具有一定形状体积和强度的成型体，也称素坯。粉末成型是 陶瓷材料或制品制备过程中的重要环节。粉末的成型方法很多。成型方法的选择主要取决于制品的形状和 性能要求及粉末自身的性质(粒径、分布等)。 1.成型在陶瓷材料烧结致密化中的作用 陶瓷材料的成型除将粉末压成一定形状外。主要是通过外加压力，使粉末颗粒之间相互作用接触。并减少 孔隙度。使颗粒之间相互接触点处产生并保自残余应力(外加能量的储存)。这种残余应力在烧结过程中， 即是因相扩散物质迁移致密化的驱动力。没有经过冷成型压实的粉末，即使在很高的温度下烧结，也不会 产生致密化而形成陶感而经压实成型的还体。经烧结后即盯得到致密无孔的陶瓷。可冕成型在陶瓷烧结致 密化中的重要作用。 2.干压成型 (1)成型工艺过程。干压成型即单轴向压制成型、其过程包括；①颗粒准创o模具填充：③加压成型；④脱 模等步骤。如图11.1所示 (2)成型素坯性质三要素： ①素还无宏观缺陷如分层、缺角和剥离等现象；②素还应具有足够的强度；③亲