特种陶瓷的烧结学习教案

1、会计学1特种特种(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结第一页，共51页。1.3 1.3 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的成型方法的成型方法 坯料含水量坯料含水量3040%成型成型方法方法冷法冷法石膏模石膏模普通注浆普通注浆强化注浆强化注浆有模有模无模无模等静压成型法：等静压成型法：使用橡皮膜使用橡皮膜，坯料含水量，坯料含水量1.53%干压成型法干压成型法：使用钢模使用钢模 ，坯料含水量坯料含水量68% 可塑成型法可塑成型法坯料含水量坯料含水量1826%注浆成型注浆成型法法热法（热法（热压铸法热压铸法）：钢）：钢模模第2页/共51页第二页，共51页。1.3 1.3 特种特种(tzhng)(tz

2、hng)陶瓷的成型方法陶瓷的成型方法 第3页/共51页第三页，共51页。1.3 1.3 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的成型方法的成型方法1.3.5 1.3.5 模压模压(my)(my)成型成型 一、工艺原理为：一、工艺原理为： 第4页/共51页第四页，共51页。1.3 1.3 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的成型方陶瓷的成型方法法1.3.5 1.3.5 模压模压(my)(my)成型成型三、加压方式三、加压方式(fngsh)和压力分布和压力分布加压方式和压力分布关系图加压方式和压力分布关系图(横条线为等密度线横条线为等密度线)a单面加压；单面加压；b双面同时加压；双面同时加压；

3、c双面先后加压；双面先后加压；d四面加压四面加压 第5页/共51页第五页，共51页。第一章第一章 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷陶瓷工艺原理工艺原理1.1 1.1 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷粉体的物陶瓷粉体的物理性能理性能1.2 1.2 特种陶瓷粉体的制备特种陶瓷粉体的制备(zhbi)(zhbi)方法方法1.3 1.3 特种陶瓷的成型方法特种陶瓷的成型方法1.4 1.4 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结第6页/共51页第六页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结材料性质材料性质 结构结构化学组成、矿物组成化学组成、矿物组成显微结

4、构显微结构晶粒尺寸及分布晶粒尺寸及分布气孔尺寸及分布气孔尺寸及分布晶界体积分数晶界体积分数改变改变目的目的：粉状物料变成致密体。：粉状物料变成致密体。陶瓷、耐火材料、粉末冶金、超高温材料陶瓷、耐火材料、粉末冶金、超高温材料特种陶瓷特种陶瓷 应用应用烧烧结结第7页/共51页第七页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结如何改变如何改变(gibin)(gibin)材料材料性质：性质： 1 1、)f(G21- 断裂强度断裂强度晶粒尺寸晶粒尺寸(ch (ch cun)cun)G 强度强度 2 2、气孔、气孔 强度强度( (应力集中点应力集中点) )； 透明度透明度(

5、 (散射散射) )； 铁电性和磁性。铁电性和磁性。第8页/共51页第八页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结收缩收缩收缩收缩ab收缩收缩c第9页/共51页第九页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结 烧结：烧结： 陶瓷生坯在高温下的致密化过程和现象的总称陶瓷生坯在高温下的致密化过程和现象的总称; ;随着温度的上升和时间的延长，固体颗粒随着温度的上升和时间的延长，固体颗粒(kl)(kl)相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界逐渐减相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界逐渐减少，通过物质的传递，其总体积少，通过物

6、质的传递，其总体积V V 、气孔率、气孔率 、强度强度 、致密度、致密度 ，成为坚硬的具有某种显微，成为坚硬的具有某种显微结构的多晶烧结体的过程。结构的多晶烧结体的过程。 第10页/共51页第十页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结 烧结烧结 定义定义2 2：由于分子：由于分子(fnz)(fnz)或原子的吸引，通过加热使粉体产或原子的吸引，通过加热使粉体产生颗粒粘结，并进一步经过物质迁移使粉体产生强度并致密化和生颗粒粘结，并进一步经过物质迁移使粉体产生强度并致密化和再结晶的过程。再结晶的过程。 衡量烧结的指标衡量烧结的指标: :收缩率、气孔率、相

7、对密度收缩率、气孔率、相对密度 热力学依据：烧结是系统总能量减少的过程。热力学依据：烧结是系统总能量减少的过程。 第11页/共51页第十一页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结一、特种陶瓷的烧结概论一、特种陶瓷的烧结概论(giln)(giln)二、特种陶瓷的烧结方法二、特种陶瓷的烧结方法 第12页/共51页第十二页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结一、特种陶瓷烧结理论一、特种陶瓷烧结理论(lln)(lln)二、烧结过程中的晶粒生长二、烧结过程中的晶粒生长三、陶瓷烧结过程的影响因素三、陶瓷烧结过程的影响因素 1.4

8、.1 1.4.1 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷陶瓷烧结概论烧结概论第13页/共51页第十三页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结特种陶瓷烧结(shoji)(shoji)理论理论1. 1. 烧结烧结(shoji)(shoji)现象现象 烧结过程烧结过程(guchng)中刚开始只有点接触，在表面中刚开始只有点接触，在表面能减少的推动力下物质向颗粒间的颈部和气孔部位填充，能减少的推动力下物质向颗粒间的颈部和气孔部位填充，细小的颗粒间开始形成晶界。细小的颗粒间开始形成晶界。两颗粒烧结模两颗粒烧结模型型多颗粒

9、烧结模型多颗粒烧结模型第14页/共51页第十四页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结特种陶瓷烧结(shoji)(shoji)理论理论1. 1. 烧结烧结(shoji)(shoji)现象现象 随着连通随着连通(lintng)气孔不断缩小，形成气孔不断缩小，形成晶界网络，最终气孔晶界网络，最终气孔相 互 不 再 连 通相 互 不 再 连 通(lintng)，形成孤立，形成孤立的气孔布于晶粒相交的气孔布于晶粒相交的位置或晶粒内部。的位置或晶粒内部。如图所示如图所示第15页/共51页第十五页，共51页。1.4

10、1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结a a收缩收缩b b收缩收缩无气孔的无气孔的多晶体多晶体c c说明：说明：a a: : 颗粒聚集颗粒聚集b b: : 开口堆积体中颗开口堆积体中颗 粒中心逼近粒中心逼近c c: : 封闭堆积体中颗封闭堆积体中颗 粒中心逼近粒中心逼近收缩收缩烧结烧结(shoji)(shoji)现象示现象示意图意图1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论(lln)(lln)1. 1. 烧结现象烧结现象第16页/共51页第十六页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结 (a) 固相烧结固相烧结

11、(shoji)(Al2O3)和和 (b) 液相烧结液相烧结(shoji)样品样品 (98W-1Ni-1F (wt%)的显微结构的显微结构 1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论(lln)(lln)1. 1. 烧结现象烧结现象第17页/共51页第十七页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结烧结烧结(shoji)与熔融与熔融相同点：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： 熔融时全部组元都转变熔融时全部组元都转变(zhunbin)为液相为液相 烧结时至少有一组元是处于固态烧结时至少有一组元是处于固态烧

12、结是在低于固态物质的熔融温度下进行的烧结是在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Ts与其熔点与其熔点Tm之间关系的一般规律之间关系的一般规律：金属粉末金属粉末TsTs（0.30.30.40.4）TmTm无机盐类无机盐类Ts 0.57TmTs 0.57Tm硅酸盐类硅酸盐类TsTs（0.80.80.90.9）TmTm1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论1. 1. 烧结现象烧结现象第18页/共51页第十八页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结 按照(nzho)烧结时是否出现液相，可将烧结分为两

13、类： 固相烧结固相烧结(shoji)(shoji)液相烧结液相烧结烧结温度下基本上无液相出现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的烧结，如高纯氧化物之间的烧结过程。烧结过程。有液相参与下的烧结，如多组分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物系在烧结温度下常有液相出现。1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论1. 1. 烧结现象烧结现象第19页/共51页第十九页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.1.1 1.4.1.1 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷烧结理论陶瓷烧结理论2

14、 2、烧结动力、烧结动力粉状物料粉状物料(w lio)(w lio)的表面能大于多晶烧结体的晶界能，这就是烧结的推动力。的表面能大于多晶烧结体的晶界能，这就是烧结的推动力。SV GBSV GB1）能量差）能量差能量差、压力差、空位差能量差、压力差、空位差如：如：粒度为粒度为1m的材料烧结后，的材料烧结后，G8.3J/g； -石英与石英与-石英之间的多晶转变时，石英之间的多晶转变时，G 1.7KJ/mol； 一般化学反应前后能量变化，超过一般化学反应前后能量变化，超过 200KJ/mol.烧结不能自发进行，烧结不能自发进行，必须对粉体加以高温必须对粉体加以高温，才能促使粉末体转变为烧结体。由于热

15、力学更稳定，所以，才能促使粉末体转变为烧结体。由于热力学更稳定，所以烧结是一个不可逆过程。烧结是一个不可逆过程。烧结的难易以烧结的难易以GBGB晶界能晶界能/SVSV表面能表面能 比值来衡量：比值来衡量：GBGB/SVSV，烧结越困难，烧结越困难第20页/共51页第二十页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论(lln)(lln)2 2、烧结动力、烧结动力 被水膜包裹的两固体被水膜包裹的两固体(gt)球的粘球的粘附附 第21页/共51页第二十一页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(to

16、c)(toc)的烧结的烧结由表面张力由表面张力(biominzhngl)(biominzhngl)作用产生的压力差：作用产生的压力差：rP2或或)11(21rrP2）压力）压力(yl)差差3）空位差）空位差颗粒的弯曲表面上存在有压力差颗粒的弯曲表面上存在有压力差颗粒表面上的空位浓度与内部浓度之差颗粒表面上的空位浓度与内部浓度之差03CRTC1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论2 2、烧结动力、烧结动力第22页/共51页第二十二页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.1.1 1.4.1.1 特种陶瓷烧结理论特种陶瓷烧结理论

17、3 3、烧结过程中的物质传递、烧结过程中的物质传递(chund)(chund) 烧结过程除了要有推动力外还必须有物烧结过程除了要有推动力外还必须有物质的传递质的传递(chund)(chund)过程，这样才能使气过程，这样才能使气孔逐渐得到填充，使坯体由疏松变得致密。孔逐渐得到填充，使坯体由疏松变得致密。气相传质气相传质 蒸发蒸发- -凝聚传质凝聚传质扩散传质扩散传质流动传质流动传质 塑性流动塑性流动 粘性流动粘性流动溶解溶解- -沉淀传质沉淀传质 dxdvSFdxdvfPC fC 固相烧结固相烧结(shoji)相结相结液烧液烧第23页/共51页第二十三页，共51页。1.4 1.4 特种特种(t

18、zhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结一、特种陶瓷烧结理论一、特种陶瓷烧结理论二、烧结过程中的晶粒生长二、烧结过程中的晶粒生长(shngzhng)(shngzhng)三、陶瓷烧结过程的影响因素三、陶瓷烧结过程的影响因素 1.4.1 1.4.1 特种陶瓷烧结特种陶瓷烧结(shoji)(shoji)概论概论第24页/共51页第二十四页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.1.2 1.4.1.2 烧结烧结(shoji)(shoji)过程中的晶粒生长过程中的晶粒生长 与烧结传质与烧结传质(chun zh)过过程同时进行程同时进行 1、基本概念

19、、基本概念 2）初次再结晶：）初次再结晶：指已发生塑性形变的基质中出现新生的无应变晶粒的成核和长大过程。指已发生塑性形变的基质中出现新生的无应变晶粒的成核和长大过程。1） 晶粒生长：晶粒生长：无应变的材料在热处理时，平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。无应变的材料在热处理时，平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。3）二次再结晶：）二次再结晶：指少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程，又称晶粒异常长大和晶粒不连续生长。指少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程，又称晶粒异常长大和晶粒不连续生长。第25页/共51页第二十五页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhn

20、g)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.1.2 1.4.1.2 烧结烧结(shoji)(shoji)过程中的晶粒生长过程中的晶粒生长 与烧结与烧结(shoji)传质过程同时进行传质过程同时进行 2、晶粒生长实质、晶粒生长实质 晶粒长大晶粒长大不是不是小晶粒相互粘结，小晶粒相互粘结，而是而是晶界移动的结果；晶界移动的结果； 晶粒生长取决于晶粒生长取决于晶界移晶界移 动的速率动的速率。动力：动力：晶界两边物质的自由焓之差晶界两边物质的自由焓之差 G使使晶界向曲率中心晶界向曲率中心移动；移动；小晶粒长大，界面能小晶粒长大，界面能 晶界结构晶界结构(A)及原子跃迁的能量变化及原子跃迁的能量变化最

21、终：晶界平直化，界面两侧自由能相等最终：晶界平直化，界面两侧自由能相等为止。为止。第26页/共51页第二十六页，共51页。 晶粒长大的几何情况：晶粒长大的几何情况： 晶界上有界面能作用，晶粒形成一个与肥皂泡沫相似晶界上有界面能作用，晶粒形成一个与肥皂泡沫相似(xin s) 的三维阵列；的三维阵列； 边界表面能相同，界面夹角呈边界表面能相同，界面夹角呈1200夹角，晶粒呈正六边形；夹角，晶粒呈正六边形； 实际表面能不同，晶界有一定曲率，实际表面能不同，晶界有一定曲率， 使晶界向曲率中心使晶界向曲率中心 移动。移动。 晶界上杂质、气泡如果不与主晶相形成液相，晶界上杂质、气泡如果不与主晶相形成液相，

22、 则阻碍晶界移动。则阻碍晶界移动。 1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结第27页/共51页第二十七页，共51页。晶界移动晶界移动(ydng) 气孔位于气孔位于晶界晶界上上移动移动(ydng)？阻碍？阻碍？影响因素：影响因素： 晶界曲率；晶界曲率； 气孔直径、数量；气孔直径、数量； 气孔作为空位源向晶界扩散的速度气孔作为空位源向晶界扩散的速度 气孔内气体压力气孔内气体压力(yl)大小；大小； 包裹气孔的晶粒数。包裹气孔的晶粒数。1.4 1.4 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结1.4.1.2 1.4.1.2 烧结过程中的晶粒生长烧结过程中的晶粒生长第28页/共51页第二十八

23、页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结一、特种陶瓷烧结理论一、特种陶瓷烧结理论二、烧结过程中的晶粒生长二、烧结过程中的晶粒生长(shngzhng)(shngzhng)三、陶瓷烧结过程的影响因素三、陶瓷烧结过程的影响因素 1.4.1 1.4.1 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)烧结概论烧结概论第29页/共51页第二十九页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.1.3 1.4.1.3 陶瓷烧结过程的影响陶瓷烧结过程的影响(yngxing)(yngxing)因因素素 烧结温度、时间和粉体粒度；烧结温度、时

24、间和粉体粒度； 添加剂：促进烧结；添加剂：促进烧结； 阻滞剂：阻碍晶粒长大，控制烧结速度阻滞剂：阻碍晶粒长大，控制烧结速度(sd)； 烧结气氛、压力。烧结气氛、压力。第30页/共51页第三十页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.1.3 1.4.1.3 陶瓷烧结过程陶瓷烧结过程(guchng)(guchng)的影响因素的影响因素一、烧结温度和时间一、烧结温度和时间(shjin)的影响的影响 1、烧结温度、烧结温度2、烧结时间、烧结时间T ，P蒸蒸，D扩扩，促进烧结促进烧结T 过高：过高：1）浪费燃料，不经济；浪费燃料，不经济； 2）促使二次再结晶，

25、使制品性能恶化；促使二次再结晶，使制品性能恶化； 3）液相量增多，液相量增多，急剧下降，使制品变形。急剧下降，使制品变形。延长延长t ，会不同程度的促进烧结的完成；会不同程度的促进烧结的完成；但是，在烧结后期，不合理的延长但是，在烧结后期，不合理的延长t，会加剧会加剧二次再二次再结晶结晶的作用，得不到致密的制品。的作用，得不到致密的制品。第31页/共51页第三十一页，共51页。二、原始二、原始(yunsh)粉料粒度的影响粉料粒度的影响 1、物料、物料(w lio)粒度粒度 r ，总表面能，总表面能，则：，则： 1）烧结推动力）烧结推动力； 2）原子扩散距离）原子扩散距离 ； 3）液相中的溶解度

26、）液相中的溶解度。使烧结使烧结(shoji)过程加速过程加速例如：例如：粒度粒度 r 由由2m 0.5m ，烧结速率，烧结速率 ，64倍倍 ，相当于烧结温度降低了相当于烧结温度降低了150300。 31rdtd1.4 1.4 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结1.4.1.3 1.4.1.3 陶瓷烧结过程的影响因素陶瓷烧结过程的影响因素第32页/共51页第三十二页，共51页。第33页/共51页第三十三页，共51页。三、外加剂的作用三、外加剂的作用(zuyng) 1、外加剂与烧结、外加剂与烧结(shoji)主体形成固溶体主体形成固溶体例如：在例如：在Al2O3烧结中，通常加入少量烧结中，通常加入少量Cr

27、2O3或或TiO2促进烧结促进烧结烧结时若有适当的液相，往往会大大促进颗粒重排烧结时若有适当的液相，往往会大大促进颗粒重排和传质过程。添加物能在较低温度下产生液相以促进烧结和传质过程。添加物能在较低温度下产生液相以促进烧结。2、外加剂与烧结主体形成液相、外加剂与烧结主体形成液相添加物本身熔点较低；添加物本身熔点较低；添加物与烧结物形成多元低共熔物。添加物与烧结物形成多元低共熔物。第34页/共51页第三十四页，共51页。3、外加剂与烧结、外加剂与烧结(shoji)主体形成化合物主体形成化合物 抑制抑制(yzh)晶粒长大晶粒长大例如：在例如：在Al2O3烧结中，加入烧结中，加入MgO或或MgF2，

28、高，高T下，形成下，形成MgAl2O4（尖晶石）。（尖晶石）。4、外加剂阻止晶型转变、外加剂阻止晶型转变有些氧化物在烧结时发生晶型转变并伴有较大体积效应有些氧化物在烧结时发生晶型转变并伴有较大体积效应，这就会使烧结致密化发生困难，并容易引起坯体开裂；，这就会使烧结致密化发生困难，并容易引起坯体开裂；这时若能选用适宜的掭加物加以抑制，即可促进烧结。这时若能选用适宜的掭加物加以抑制，即可促进烧结。例如：在例如：在ZrO2中加入中加入5的的CaO。第35页/共51页第三十五页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结一、特种陶瓷一、特种陶瓷(toc)(toc)的烧结

29、概论的烧结概论二、特种陶瓷二、特种陶瓷(toc)(toc)的烧结方法的烧结方法 第36页/共51页第三十六页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.2 1.4.2 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结方法陶瓷的烧结方法 普通烧结普通烧结 低温烧结低温烧结 热压烧结热压烧结 气氛烧结气氛烧结 反应烧结反应烧结 其它烧结方法其它烧结方法第37页/共51页第三十七页，共51页。1.普通烧结（常压烧结）：普通烧结（常压烧结）：2. 又称无压烧结。属于在大气压条件下坯体自由又称无压烧结。属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程烧结的过程(guch

30、ng)。在无外加动力下材料开始烧。在无外加动力下材料开始烧结，温度一般达到材料的熔点结，温度一般达到材料的熔点.即可。在此即可。在此温度下固相烧结能引起足够原子扩散，液相烧结可促温度下固相烧结能引起足够原子扩散，液相烧结可促使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流动的发生。动的发生。 3. 1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.2 1.4.2 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结(shoji)(shoji)方法方法第38页/共51页第三十八页，共51页。1.普通普通(ptng)烧结（常压烧结）：烧结（常压烧结）：1.

31、4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.2 1.4.2 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结(shoji)(shoji)方法方法高温隧道窑高温隧道窑第39页/共51页第三十九页，共51页。1. 普通普通(ptng)烧结（常压烧结）：烧结（常压烧结）：1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.2 1.4.2 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结方法陶瓷的烧结方法实验用电炉实验用电炉第40页/共51页第四十页，共51页。1. 普通普通(ptng)烧结（常压烧结）：烧结（常压烧结）：1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc

32、)的烧结的烧结1.4.2 1.4.2 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结(shoji)(shoji)方法方法最高使用温度最高使用温度2500专门用于高新材料的烧结专门用于高新材料的烧结,如常压烧结碳化硅、氮如常压烧结碳化硅、氮化化硅、其他复合材料的烧结硅、其他复合材料的烧结。HTF-300无压烧结碳化硅生产炉无压烧结碳化硅生产炉第41页/共51页第四十一页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.2 1.4.2 特种陶瓷的烧结特种陶瓷的烧结(shoji)(shoji)方法方法2 2、低温烧结、低温烧结(shoji)(shoji)（p74)p74) 低

33、温烧结低温烧结(shoji)(shoji)方法主要有以下几种：方法主要有以下几种： 1 1）引入添加剂；）引入添加剂； 使晶格空位增加，易于扩散；使晶格空位增加，易于扩散； 使液相在较低的温度下生成，使晶使液相在较低的温度下生成，使晶体能粘性流动。体能粘性流动。 2 2）压力烧结）压力烧结(shoji)(shoji)（热压烧结（热压烧结(shoji)(shoji)）；）； 3 3）使用易于烧结）使用易于烧结(shoji)(shoji)的粉料（如超的粉料（如超细粉）细粉）第42页/共51页第四十二页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.2 1.4.2

34、 特种陶瓷的烧结方法特种陶瓷的烧结方法3 3、热压烧结、热压烧结 对于同一材料对于同一材料(cilio)(cilio)而言，压力烧结而言，压力烧结与常压烧结相比，烧结温度低的多，烧结体中与常压烧结相比，烧结温度低的多，烧结体中气孔率也低，所得的烧结体致密。且较低的温气孔率也低，所得的烧结体致密。且较低的温度抑制了晶粒生长，具有较高的强度。度抑制了晶粒生长，具有较高的强度。 一般一般(ybn)(ybn)热压法热压法 高温等静压法高温等静压法第43页/共51页第四十三页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.2 1.4.2 特种特种(tzhng)(tzh

35、ng)陶瓷的烧结方法陶瓷的烧结方法3 3、热压烧结、热压烧结 一般热压法一般热压法 是对较难烧结的粉料或生坯在模具内施加压力，同时升温烧结的工艺。加压操作有：恒压法；分段(fn dun)加压法；高温加压法；真空热压法；气氛热压法；连续热压法等。热压装置示意图热压装置示意图第44页/共51页第四十四页，共51页。1.4 1.4 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结的烧结1.4.2 1.4.2 特种陶瓷特种陶瓷(toc)(toc)的烧结方法的烧结方法3 3、热压烧结、热压烧结 一般热压法一般热压法真空真空(zhnkng)热压烧结炉热压烧结炉主要技术参数：主要技术参数： 1.最高温度：最高温度

36、：2000（也可做（也可做2300）2.工作区尺寸：工作区尺寸：160160mm3.额定功率：额定功率：40KW4.极限真空度：极限真空度：6.6710-3Pa5.液压系统压强：液压系统压强：16MPa6.压力输入：电动压力线性可调压力输入：电动压力线性可调7.压头直径：压头直径：80-120mm（由用户选择）（由用户选择）8.显示方式：位移、压力数字显示显示方式：位移、压力数字显示第45页/共51页第四十五页，共51页。1.4 1.4 特种特种(tzhng)(tzhng)陶瓷的烧结陶瓷的烧结1.4.2 1.4.2 特种陶瓷的烧结方法特种陶瓷的烧结方法3 3、热压烧结、热压烧结 高温等静压法高温等静压法 该方法适合制作形状较复杂的制品，而且该方法适合制作形状较复杂的制品，而且材料的性能随着材料的性能随着(su zhe)(su zhe)制品密度均匀性制品密度均匀性的改善而提高，比一般冷压烧结的制品强度的改善而提高，比一般冷压烧结的制品强度可提高可提高30%-50%30%-50%，比一般热压烧结可提高，比一般热压烧结可提高10%-10%-1