第九章复习题答案 .pdfVIP

第九章

一、判断正误

1、烧结中始终可以只有一相是固态。

2、液相烧结与固相烧结的推动力都是表面能。

3、二次再结晶对坯体致密化有利。

4、扩散传质中压应力区空位浓度无应力区空位浓度张应力区空位浓度。

5、晶粒长大源于小晶体的相互粘结。

6、一般来说，晶界是气孔通向烧结体外的主要扩散通道。一般来说，晶界是杂质的

富集之地。

二、填空

烧结的主要传质方式有：蒸发-凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解-沉淀传质_四种，

这四种传质过程的坯体线收缩ΔL/L与烧结时间的关系依次为ΔL/L=0、ΔL/L～t2/5、ΔL/L～t

和ΔL/L～t1/3。

三、选择

1、在烧结过程中，只改变气孔形状不引起坯体收缩的传质方式是（）。

a．表面扩散b．流动传质c．蒸发-凝聚d．晶界扩散

2、在烧结过程中只改变坯体中气孔的形状而不引起坯体致密化的传质方式是（）。

a.流动传质b.蒸发—凝聚传质c.溶解—沉淀d.扩散传质

四、问答题

1、典型的传质过程有哪些？各采用什么烧结模型？分析产生的原因是什么？

典型的传质过程有：固相烧结的蒸发-凝聚传质、扩散传质，液相烧结的流动传质、溶

解-沉淀传质。

固相烧结的蒸发-凝聚传质过程采用中心距不变的双球模型。

固相烧结的扩散传质、液相烧结的流动传质、溶解-沉淀传质过程采用中心距缩短的双

球模型。

2、试述烧结的推动力和晶粒生长的推动力。并比较两者的大小？

解：烧结推动力是粉状物料的表面能（γsv）大于多晶烧结体的晶界能（γgb），即γsv

γgb。

晶粒生长的推动力是晶界两侧物质的自由焓差，使界面向晶界曲率半径小的晶粒中心推

进。

烧结的推动力较大，约为4~20J/g。晶粒生长的推动力较小，约为0.4~2J/g，因而烧

结推动力比晶粒生长推动力约大十倍。

3、在制造透明Al2O3材料时，原始粉料粒度为2μm，烧结至最高温度保温半小时，

测得晶粒尺寸为10μm，试问保温2小时，晶粒尺寸多大？为抑制晶粒生长加入0.1％MgO，

此时若保温2小时，晶粒尺寸又有多大？

解：（1）G2-G02=kt102-22=k.0.5得k＝192G2-G02=192*2G20μm

(2)G3-G03=ktk=1984G3–8=1984*2G15.84μm

4、在烧结期间，晶粒长大能促进胚体致密化吗？晶粒长大能够影响烧结速率吗？试

说明之

解：晶粒生长是界面移动的结果，并不是原子定向向颈部迁移得传质过程，因而不能促

进胚体致密化。晶界移动可以引起原子跃迁，也可使气孔移入晶粒内，从而影响烧结速率。

因而晶界移动速率需进行控制。

5、说明影响烧结的因素？

1、粉末的粒度。细颗粒增加了烧结推动力，缩短原子扩散距离，提高颗粒在液相中的

溶解度，从而导致烧结过程的加速。

2外加剂的作用。在固相烧结中，有少量外加剂可与主晶相形成固溶体，促进缺陷增加，

在液相烧结中，外加剂改变液相的性质（如粘度，组成等），促进烧结。

3、烧结温度：晶体中晶格能越大，离子结合也越牢固，离子扩散也越困难，烧结温度

越高。

4、保温时间：高温段以体积扩散为主，以短时间为好，低温段为表面扩散为主，低温

时间越长，不仅不引起致密化，反而会因表面扩散，改变了气孔的形状而给制品性能带来损

害，要尽可能快地从低温升到高温，以创造体积扩散条件。

5、气氛的影响：氧化，还原，中性。

6、成形压力影响：一般说成型压力越大颗粒间接触越紧密，对烧结越有利。

6、试说明晶界能总是小于相邻二个晶粒表面能之和？

解：在恒温恒压条件下增加单位表面积时体系自由能的增量称为表面能，而形成单位新

界面所需要的能量称为界面能。表面能和界面能的本质是处在表面或界面上的质点受到不对

称力场作用