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气孔率很小的致密瓷坯-烧结加工分析www.w88981.com,优德官方网站




来源:yiyi
时间:2018-8-20 23:12:20

气孔率很小的致密瓷坯-烧结加工分析

    烧结过程的内在原因。如果将粉体原料压实成生坯,就具有一
定强度。但烧结时并无外力,烧成品的强度也会增大,是靠什么力
量来完成的呢?这是因为高度分散粉末本身就具有原子运动的内力
,高度分散使粉末存贮有大量的能量,颗粒愈细,表面愈大,则这
种能量也愈大,表面质点所具有较高的自由能称为表面能。另外,
一般结晶体中原子排列是比较整齐的,但是当制成细粉后,就形成
许多缺陷,如空位、畸变、局部应力等。缺陷所在处的质点,不稳
定并易于激活,也即具有较高的自由能,称缺陷能。由于上述两种
原因,粉末中的原子处于较不稳定的活性状态,表面的原子比内部
原子活动性大,粉末愈细比表面越大,结构缺陷也越多,处于活性
的原子也越多,粉末贮藏的能量也愈大,因此原子愈不稳定。在烧
结时,分散粉末的表面质点,力图转变成晶体内部的原子,使自己
处于低能量状态,以成为正常状态的原子。烧结时的温度符合粉末
中的原子自动将贮存的能量释放出来的条件(内因),创造了必要的
外部条件。这样烧结时粉末中原子在能量释放过程中,引起物质迁
移,使粉末颗粒间的接触面增大而产生烧结。这种烧结就是粉末中
原子从不稳定的高能状态,通过热能激发,向低能位的转化过程,
使粉料的总表面下降。烧结前后总表面可下降三个数量级,有时烧
结前生坯中颗粒尺寸为10~50 nm,而烧结后瓷坯中,晶粒尺寸为1
~15μm,并且缺陷浓度减小,最后疏松易碎的生坯转变成坚硬致
密的陶瓷。通常认为细粉料所具有的多余能量(表面能及缺陷能),
构成烧结的推动力。当外因条件(温度)具备后,将使这种烧结成瓷
过程成为可能。在烧结的高温条件下,物质中原子有了迁移的可能
,于是空隙被填充,最后转变为气孔率很小的致密瓷坯。

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