8 、烧结.pptVIP

垂直作用于曲面元ABCD上的合力F： 作用在ABCD面积元上的应力σ为： σ≈-?/ρ 单位时间内颈部体积增长dV/dt ： 将空位扩散系数D空代换为自扩散系数D*得： ——无应力区的空位浓度 2．晶界移动速率： 原子由A→B迁移， 一个质点具有的能量 E=kT=hν； 原子由A→B的跃迁频率： 原子由B→A迁移： 扩散传质初期颈部半径x的增长与时间t的关系表示式： （x/r∽t1/5） (3)双球—不收缩模型，将ρ=x2/2r，A=π2x3/r代入得 双球—收缩型 颈部生长速率 分离变量积分： 扩散传质初期颈部半径x的增长与时间t的关系表示式： （x/r∽t1/5） 双球—不收缩型 颈部生长速率 换成体积收缩或线收缩：(中心距逼近速率) 讨论： (ⅰ)、烧结时间： t Al2O3 1300℃ 原因： 措施：保温，但时间不宜过长。 (2)、原料起始粒度： 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 在1600℃烧结100hAl2O3的颗粒尺寸对接触面积生长的影响 说明：在扩散传质的烧结过程中，控制起始粒度很重要。 (3)、温度对烧结过程的决定性作用。 Y：烧结收缩率 ?L/L K：烧结速率常数； t：烧结时间。 公式变形 a、前提：温度和粒径恒定 烧结活化能Q值 ★ 综合各种烧结过程 b)扩散传质过程，综合考虑各种扩散，得烧结动力学的通式： F(T)——温度的函数，包含扩散系数、饱和蒸气压、表面张力和粘滞系数等。 各种烧结机制的区别为指数m与n的不同，如表所示。 7 6 5 3 2 n 3 2 2 1 1 m 表面扩散 晶界扩散 体积扩散 蒸发-凝聚 粘性流动 传质方式 各种烧结机制中的指数 2、中期 晶界和晶格扩散显著。 特点：气孔率降为5％，收缩率达80％～90％。 原因：颗粒粘结，颈部扩大， 气孔形状由不规则?圆柱形管道， 且相互连通； 晶界开始移动；晶粒正常生长。 Coble 的多面体模型(十四面体) 顶点：四个晶粒交汇 边 ：三个晶粒交界线，相当于圆柱形气孔通道，成为空位源 扩散方式： 圆柱形空隙 晶粒接触面 空 位 原 子 致密化速度快。 气孔率 烧结时间 3、后期 特点：气孔完全孤立，位于顶点，晶粒已明显长大， 坯体收缩率达90％～100％。 相 对 密 度 1.0 0.9 0.8 0.7 0 10 100 1000 t(min) 结论： 中期和后期无明显差异。均呈线性关系。 §8－3 液相参与的烧结 一、特点和类型 定义： 对比：液相烧结与固相烧结 共同点：推动力、 过 程 异 点 ： 影响液相烧结的因素： 液相烧结类型 类型 条 件 液 相 数 量 烧结模型 传质方式 ?LS900 0.01mol%～ 双球 扩散 C=0 0.5mol% ?LS900 少 Kingery 溶解-沉淀 C0 多 LSW I II 液相烧结类型