2011-11-22陶瓷烧结.pptxVIP

第五节 陶瓷烧结;第五节 陶瓷烧结; 概述 烧结（sintering）是一种利用热能使粉末坯体致密化的技术。其具体的定义是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。 只有掌握了坯体在高温烧成过程中的变化规律，正确地选择和设计窑炉，科学地制定和执行烧成制度，严格地执行装烧操作规程，才能提高产品质量，降低燃料消耗，获得良好的经济效益。;一、烧结参数及对其烧结性能的影响;烧结驱动力; 材料参数 ;烧结参数对于烧结样品性能的影响;（2）粉体结块和团聚对烧结的影响;烧结参数对于烧结样品性能的影响;（4）颗粒尺寸分布对烧结的影响;烧结参数对于烧结样品性能的影响;烧结参数对于烧结样品性能的影响;二、固相烧结过程及机理;二、固相烧结过程及机理; 烧结的驱动力主要来源于由于颗粒表面曲率的变化而造成的体积压力差、空位浓度差和蒸汽压差。对于图中的模型示意图，体积压力差ΔP为： 空位浓度差为： 蒸汽压差为： 其中，γs为固相的表面能，Vm’为空位摩尔体积，Vm为固相的摩尔体积。由于上述体积压力差、空位浓度差和蒸汽压差的存在，促使物质扩散。;二、固相烧结过程及机理;二、固相烧结过程及机理;三、液相烧结过程及机理;三、液相烧结过程及机理;三、液相烧结过程及机理;三、液相烧结过程及机理;三、液相烧结过程及机理;三、液相烧结过程及机理;晶粒生长和粗化;１）热压烧结 ２）热等静压 ３）放电等离子体烧结 ４）微波烧结 ５）反应烧结 ６）爆炸烧结;１）热压烧结 ２）热等静压 ３）放电等离子体烧结 ４）微波烧结 ５）反应烧结 ６）爆炸烧结;　　热压烧结（hot pressing）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。 　热压技术已有70年历史，最早用于碳化钨和钨粉致密件的制备。现在已广泛应用于陶瓷、粉末冶金和复合材料的生产。;1）热压烧结;1）热压烧结;1）热压烧结;1）热压烧结;（1）塑性变形机理;1）热压烧结;2）热等静压烧结;2）热等静压烧结;2）热等静压烧结;???、热等静压烧结工艺;3）放电等离子体烧结;一、放电等离子体烧结的优点;3）放电等离子体烧结;4）微波烧结;一、微波烧结的优点;二、材料与微波场的作用类型;三、微波烧结系统; 5KW, 2.45GHz 微波发生器;四、微波烧结机理;5）反应烧结;6）爆炸烧结;　　　间接法爆炸烧结装置 （a.单面飞片；b.单活塞；c.双活塞） ;直接法爆炸烧结装置 ;爆炸烧结机理 ;五、烧结设备;间歇式窑炉;电磁感应加热炉（magnetic induction heating） 由于电磁感应作用在导体内产生感应电流，而这种感应电流因为导体的电阻而产生热能的一种电炉。它又可分为感应熔炼炉和感应加热炉，常利用感应炉研制氮化硅等。 电弧感应加热炉（arc induction heating） 热量主要由电弧产生的电加热炉，用于人工合成云母、生产氧化铝空心球及硅酸铝耐火纤维优质保温材料等。;五、烧结设备;三、梭式窑（drawer kiln）;五、烧结设备;五、烧结设备;五、烧结设备;五、烧结设备;五、烧结设备;六、烧成制度; 制定烧成制度的依据： （1）以坯釉的化学组成及其在烧成过程中的物理化学变化为依据。 （2）以坯件的种类、大小、形状和薄厚为依据。 （3）以窑炉的结构、类型、燃料种类以及装窑方式和装窑疏密为依据。 （4）以相似产品的成功烧成经验为依据。;温度制度的确定;气氛制度的控制;六、烧成制度