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陶瓷的烧结原理及工艺


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陶瓷的加工
为改善烧结后的陶瓷制件的表面光洁度、精确尺寸
或去除表面缺陷等,常利用磨削、激光以及超声波等加 工方法对其进行处理。 q
陶瓷的封接
在很多场合,陶瓷需要与其他材料封接使用。常用
的封接技术有Leabharlann 玻璃釉封接、金属化焊料封接、激光焊 接、烧结金属粉末封装等。
2)烧结后期阶段 ① 孔隙的消除:晶界上的物质不断扩散到孔隙处, 使孔隙逐渐消除。 ② 晶粒长大:晶界移动,晶粒长大。 Ø 烧结的分类:
固相烧结(只有固相传质) 烧 结 液相烧结(出现液相) 气相烧结(蒸汽压较高)
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烧结过程的物质传递
气相传质(蒸发与凝聚为主)
烧结过程 中的物质 传递
固相传质(扩散为主) 液相传质(溶解和沉淀为主)
Ø
其他烧结方法
反应烧结、气相沉积成形、高温自蔓延(SHS)烧
结、等离子烧结、电火花烧结、电场烧结、超高压烧结、 微波烧结等
第三节
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陶瓷烧结的后处理
表面施釉
表面施釉是通过高温加热,在陶瓷表面烧附一层玻
璃状物质使其表面具有光亮、美观、绝缘、防水等优异 性能的工艺方法。
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工艺过程 釉浆制备 涂 釉 烧 釉
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影响烧结的因素
原料粉末的粒度 烧结温度 影响因素 烧结时间 烧结气氛
第二节
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陶瓷的烧结方法
烧结分类
常压烧结 按压力分类 压力烧结 普通烧结 按气氛分类 氢气烧结 真空烧结
固相烧结 液相烧结 按反应分类 气相烧结 活化烧结 反应烧结
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Ø
常见的烧结方法
普通烧结
传统陶瓷在隧道窑中进行烧结,特种陶瓷大都在电
窑中进行烧结。
Ø
热压烧结
热压烧结是在烧结过程中同时对坯料施加压力,加
速了致密化的过程。所以热压烧结的温度更低,烧结时 间更短。
Ø
热等静压烧结
将粉体压坯或装入包套的粉体放入高压容器中,在
高温和均衡的气体压力作用下,烧结成致密的陶瓷体。
Ø
真空烧结
将粉体压坯放入到真空炉中进行烧结。真空烧结有
利于粘结剂的脱除和坯体内气体的排除,有利于实现高 致密化。
陶瓷的烧结原理及工艺
第一节 第二节 第三节 陶瓷的烧结理论 陶瓷的烧结方法 陶瓷烧结后的处理
第一节
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陶瓷的烧结理论
概述
烧结是指高温条件下,坯体表面积减小,孔隙率降
Ø 定 义:
低、机械性能提高的致密化过程。 Ø 烧结驱动力: 粉体的表面能降低和系统自由能降低。
Ø 烧结的主要阶段: 1)烧结前期阶段(坯体入炉——90%致密化) ① 粘结剂等的脱除:如石蜡在250~400℃全部汽化 挥发。 ② 随着烧结温度升高,原子扩散加剧,孔隙缩小, 颗粒间由点接触转变为面接触,孔隙缩小,连通孔 隙变得封闭,并孤立分布。 ③ 小颗粒间率先出现晶界,晶界移动,晶粒长大。
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