文档介绍：特种陶瓷工艺学学院:材料科学与工程授课人:臧传义特种陶瓷特种陶瓷生产工艺生产工艺特种陶瓷粉体性能及其制备技术特种陶瓷的成型方法特种陶瓷的烧结机制及其方法特种陶瓷的加工,以超硬材料金刚石、 CBN 烧结体为主特种陶瓷特种陶瓷烧结烧结烧结烧结( sintering )是使材料获得预期的显微结构,赋予材料各种性能的关键工序。坯体在高温作用下,随着时间的延长, 固体颗粒相互键联, 晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为坚硬的具有某种显微结构的多晶烧结体,这种现象称为烧结。烧结是减少成形体中气孔,增强颗粒之间结合,提高机械强度的工艺过程。在热力学上,所谓烧结是指系统总能量或者 Gibbs 自由能减少的过程。特种陶瓷特种陶瓷烧结烧结烧结现象烧结现象特种陶瓷特种陶瓷烧结烧结烧结现象烧结现象烧结过程微观形貌球形颗粒烧结模型特种陶瓷特种陶瓷烧结烧结烧结现象烧结现象 ZrO 2陶瓷微观形貌 Al 2O 3陶瓷微观形貌正常烧结非正常烧结特种陶瓷特种陶瓷烧结烧结烧结现象烧结现象烧结过程中,主要发生晶粒和气孔尺寸及其形状的变化。三阶段①颗粒的粘结—烧结初期,颗粒间接触点通过成核、结晶长大等过程形成烧结颈。但颗粒内的晶粒不发生变化,颗粒外形基本保持不变, 烧结体没有收缩,密度增加极少。②烧结颈长大—烧结中期,原子向颗粒结合面迁移使烧结颈扩大,颗粒间距离缩小,形成连续的孔隙网络。随着晶粒长大,晶界或孔隙一起运动,或越过孔隙使之残留于晶粒内部。烧结体的密度和强度都增加。③孔隙球化和缩小—烧结后期,一般当烧结体密度达到 90%,烧结就进入烧结后期。大多数孔隙被分隔,晶界上的物质继续向气孔扩散填充,致密化继续进行,晶粒也继续长大。烧结体主要通过小孔隙的消失和孔隙数量的减少来实现收缩,收缩比较缓慢。特种陶瓷特种陶瓷烧结烧结烧结过程(固相烧结) ①颗粒之间形成接触②烧结颈形成及长大③连通气孔闭合④孔洞圆化⑤孔洞收缩和致密化⑥晶粒长大⑦孔洞粗化烧结过程中,主要发生晶粒和气孔尺寸及其形状的变化。