2021年度烧结理论简介讲义.ppt

烧结理论简介
2021/1/7
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烧结
材料性质  结构
化学组成、矿物组成
显微结构
晶粒尺寸分布
气孔尺寸分布
晶界体积分数
改变
目的：粉状物料变成致密体。
陶瓷、耐火材料、粉沫冶金、超高温材料……
现代无机材料
如：功能瓷：热、声、光、电、磁、生物特性。
结构瓷：耐磨、弯曲、强度、韧性……
应用
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如何改变材料性质：

1、
断裂强度
晶粒尺寸
G   强度
2、气孔  强度(应力集中点)；
透明度(散射)；
铁电性和磁性。
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主要内容
1、烧结推动力及模型
2、固相烧结和液相烧结过程中的四种基本传质
产生的原因、条件、特点和动力学方程。
3、烧结过程中晶粒生长与二次再结晶的控制。
4、影响烧结的因素。
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收缩
a
收缩
b
收缩
无气孔的
多晶体
c
说明：
a: 颗粒聚焦
b: 开口堆积体中颗
粒中心逼近
c: 封闭堆积体中颗
粒中心逼近
烧结现象示意图
§14－1 概述
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a)烧结前 b)烧结后
图 铁粉烧结的SEM照片
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烧结过程中性质的变化：
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一、烧结的定义及分类
物理性质变化：V  、气孔率 、强度  、致密度……
定义1：一种或多种粉末经成型，在加热到一定温 度后开始收缩，在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结体。
缺点：只描述宏观变化，未揭示本质。
定义2：由于分子或原子的吸引，通过加热使粉体产生颗粒粘结，经过物质迁移使粉末产生强度并致密化和再结晶的过程。
衡量烧结的指标： 收缩率、气孔率、吸水率、相对密度
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按照烧结时是否出现液相，可将烧结分为两类：
固相烧结
液相烧结
烧结温度下基本上无液相出现的烧结，如高纯氧化物之间的烧结过程。
有液相参与下的烧结，如多组分物系在烧结温度下常有液相出现。
近年来，在研制特种结构材料和功能材料的同时，产生了一些新型烧结方法。如热压烧结，放电等离子体烧结，微波烧结等。
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