材料科学基础 第九章 烧结VIP免费

第九章烧结第九章烧结(Sinter)(Sinter)概述概述烧结机理烧结机理晶粒生长与二次再结晶晶粒生长与二次再结晶影响烧结的因素影响烧结的因素烧结过程烧结过程是一门古老的工艺。现在，烧结过是一门古老的工艺。现在，烧结过程在许多工业部门得到广泛应用，如陶瓷、耐火程在许多工业部门得到广泛应用，如陶瓷、耐火材料、粉末冶金、超高温材料等生产过程中都含材料、粉末冶金、超高温材料等生产过程中都含有烧结过程。有烧结过程。烧结的目的是把粉状材料转变为致密体。烧结的目的是把粉状材料转变为致密体。研究物质在烧结过程中的各种物理化学变化。研究物质在烧结过程中的各种物理化学变化。对指导生产、控制产品质量，研制新型材料显得对指导生产、控制产品质量，研制新型材料显得特别重要。特别重要。第一节概述第一节概述一、烧结定义及分类一、烧结定义及分类11、烧结的定义、烧结的定义烧结烧结————成型的粉末坯体，成型的粉末坯体，经加热收缩，在低于熔点温经加热收缩，在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结度下变成致密、坚硬的烧结体的过程。体的过程。烧结过程为物理过程。烧结过程为物理过程。通常用烧结通常用烧结收缩率、强度、相对密度、收缩率、强度、相对密度、气孔率气孔率等物理指标来衡量物料烧结质量等物理指标来衡量物料烧结质量的好坏。的好坏。22、烧结的分类、烧结的分类11）常规烧结（是否出现液相））常规烧结（是否出现液相）固相烧结：在烧结温度下基本上无液相出现的烧结。固相烧结：在烧结温度下基本上无液相出现的烧结。如：如：高纯氧化物之间的烧结过程高纯氧化物之间的烧结过程液相烧结：有液相参与下的烧结。液相烧结：有液相参与下的烧结。如：如：多组分物系在烧结温度下常有液相出多组分物系在烧结温度下常有液相出现，现，<45%<45%22）非常规烧结（特种烧结））非常规烧结（特种烧结）aa、反应烧结、反应烧结bb、热压烧结、热压烧结cc、电火花、电火花烧结烧结dd、等静压烧结、等静压烧结ee、活化烧结、活化烧结ff、微波烧、微波烧结结二、与烧结有关的一些概念二、与烧结有关的一些概念11、烧结与烧成、烧结与烧成烧成：烧成：包括多种物理、化学变化，如：脱水、坯体内气体分解、包括多种物理、化学变化，如：脱水、坯体内气体分解、多相反应和熔融、溶解、烧结等，其包括范围较宽。多相反应和熔融、溶解、烧结等，其包括范围较宽。烧结：烧结：仅是粉料经加热而致密化的简单过程，是烧成过程的一个仅是粉料经加热而致密化的简单过程，是烧成过程的一个重要部分。重要部分。22、烧结与熔融、烧结与熔融相同点：相同点：都是由原子热振动而引起的都是由原子热振动而引起的不同点：不同点：熔融时熔融时--全部组元都转变为液相全部组元都转变为液相烧结时烧结时--至少有一组元是处于固态至少有一组元是处于固态烧结是在远低于固态物质的熔融温度下进行的。烧结是在远低于固态物质的熔融温度下进行的。泰曼指出，烧结温度泰曼指出，烧结温度TTss与其熔点与其熔点TTmm之间关系如下一般规律：之间关系如下一般规律：金属粉末金属粉末TTss≈≈（（0.30.3－－0.40.4））TTmm无机盐类无机盐类TTss≈0.57T≈0.57Tmm硅酸盐类硅酸盐类TTss≈≈（（0.80.8－－0.90.9））TTmm33、、烧结与固相反应烧结与固相反应相同点：相同点：均在低于材料熔点或熔融温度之下进行的；均在低于材料熔点或熔融温度之下进行的；过程自始至终都至少有一相是固态过程自始至终都至少有一相是固态不同点：不同点：固相反应至少有两组元参加，并发生化学反应。固相反应至少有两组元参加，并发生化学反应。烧结只有单组元或两组元参加，且不发生化学反应。烧结只有单组元或两组元参加，且不发生化学反应。三、烧结过程及推动力三、烧结过程及推动力（一）烧结过程（一）烧结过程11、烧结温度对烧结体性质的影响、烧结温度对烧结体性质的影响11）随）随T↑T↑，电阻率↓、强度↑，表明：，电阻率↓、强度↑，表明：在颗粒空隙被填充之前在颗粒空隙被填充之前((即气孔率显著下降以前即气孔率显著下降以前))，颗粒接触处，颗粒接触处就已产生某种键...