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影响陶瓷烧结的因素有哪些?

时间:2025-03-04

  影响陶瓷烧结的因素有哪些?影响陶瓷烧结程度的因素较多,可从以下几个方面加以考虑:

  1.烧结温度:影响烧结的重要因素,一般来说,提高烧结温度,延长保温时间,会不同程度地促进烧结完成,完善坯体的显微结构。但若烧结温度过高、保温时间过长,易导致晶粒异常长大,出现过烧现象,反而使烧结体的性能下降。所以选择适当的烧结温度和保温时间是十分重要的。

  2.添加剂:纯陶瓷材料有时很难烧结,所以有时常添加一些烧结助剂,以降低烧结温度,改变烧结速度。当添加剂能与烧结物形成固溶体时,将使晶格畸变而得到活化,使扩散和烧结速度增大,烧结温度降低。

  3.阻滞剂:烧结速度超出一定范围时,也不利于陶瓷的成型,为了控制烧结速度,常添加阻滞剂。一方面可以控制速度,另一方面也可以阻碍晶粒长大,使粉体较细。

  4.烧结气氛:气氛对烧结的影响是复杂的。在空气中烧结,会使晶体生成空位、造成缺陷,所以烧结不同的基体材料要对气氛进行选择。一般材料如TiO2、Be0、Al203等,在还原气氛中烧结,氧可以直接从晶体表面逸出,形成缺陷结构,利于扩散,从而利于烧结R;非氧化物陶瓷,由于在高温下易被氧化,因而在氮气及惰性气体中进行烧结;PZT陶瓷,为防止Pb的挥发,要求加气氛片或气氛粉体进行密闭烧结。

陶瓷缸套.jpg

  5.压力:压力对烧结的影响主要表现在两个方面:生坯成型时的压力和烧结时的外加压力(热压)。成型压力增大,坯体中颗粒的堆积就较紧密,相互的接触点和接触面积增大,烧结也被加速;热压的作用则更为明显,与普通烧结相比,MgO在15MPa压力下,烧结温度降低了200C,烧结体密度提高了2%,而且这种趋势随压力的增高而加剧。

  6.颗粒大小:烧结时间随着颗粒尺寸减小而降低,同时,小的颗粒尺寸可以使烧结体的密度提高,同时降低烧结温度。而且粉体越细、表面能越高,烧结越容易。

  7.烧结原理:烧结理论研究的主要目的是确定烧结过程中物质的迁移机制和烧结工艺参数对烧结过程物质微观结构的影响,以便制定更好的烧结工艺。烧结理论的研究主要集中在研究材料的致密化过程的热力学和动力学问题、显微结构发展以及致密化和显微结构发展之间的关系。

  8.烧结现象:人们在宏观和微观上对烧结现象进行观察,可以看到宏观上,烧结后的产物体积收缩,致密度提高,强度增加。而在微观上观察,气孔形状改变,晶体长大,成份变化(掺杂元素)。


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