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精密陶瓷液相烧结介绍(图)

编辑:科众精密陶瓷厂 日期:20-08-07 阅读:220次

任何涉及液相的烧结过程都称为液相烧结。 由于陶瓷粉末总是含有少量杂质,因此大多数材料在烧结过程中或多或少具有液相。 即使在没有杂质的纯固相体系中,在高温下也会发生“接触”熔化。 因此,实际上不容易实现 ...

任何涉及液相的烧结过程都称为液相烧结。 由于陶瓷粉末总是含有少量杂质,因此大多数材料在烧结过程中或多或少具有液相。 即使在没有杂质的纯固相体系中,在高温下也会发生“接触”熔化。 因此,实际上不容易实现纯固态烧结。 在高级陶瓷材料的制造过程中,液相烧结具有广泛的应用范围。下面科众陶瓷为大家介绍一下就没陶瓷液相烧结的介绍。


如同固相烧结过程,液相烧结过程的推动力也是粉体颗粒的表面能,烧结过程由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。不同之处是,液相烧结的流动传质速率比扩散传质快,因而液相烧结的致密化速率高,可使坯体在比固相烧结温度低得多的情况下获得致密的烧结体。此外,液相烧结过程的速率与液相的数量、液相性质(黏度、表面张力等)、液相与固相的润湿情况、固相在液相中的溶解度等有密切的关系。因此,影响液相烧结的因素比固相烧结更为复杂。


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液相烧结过程的传质方式主要是流动传质和溶解一沉淀传质,前者又包括属于牛顿型流动的黏性流动传质和非牛顿型流动的塑性传质。对于黏性流动传质,决定烧结速率的主要参数有颗粒起始粒径、黏度和表面张力。颗粒起始尺寸减小,则烧结速率增大。黏度及其随温度的变化程度是需要控制的关键因素。例如,对于典型钠钙硅玻璃,若温度变化100℃,黏度约变化1000倍。因此,如果某种坯体烧结速率太低,可以采用加入液相黏度较低的组分来提高烧结速率。当氧化锆陶瓷坯体中的烧结液相量比较少时,该流动传质往往表现出非牛顿型流动的塑性传质,即只有作用应力超过某一屈服值时才发生流动传质。对于塑性流动传质,较小的颗粒起始粒径、黏度和较大的表面张力有利于烧结体的尽可能致密化。


在液相烧结过程中,当固相在液相中有可溶性,并且液相能够较好地润湿固相时,烧结传质过程就会发生部分固相溶解并在另一部分固相上沉积的溶解沉淀传贡过程。影响该传质过程的主要因素有颗粒的起始粒度、粉末特性(溶解度、润湿性能)、液相数量、烧结温度等。由于固相在液相中的溶解度、扩散系数以及固液润湿性能等目前几下-没有确切的数值可以利用,因此以此方式进行的液相烧结的过程比较复杂。


典型液相烧结致密化过程,Mg()+2%(质量分数)高岭土在1730 C烧结过程包括三个不同的传质阶段。开始阶段直线斜率约为1.属于颗粒重排过程;第二阶段直线斜率约为1/3.属于溶解沉淀传质过程;最后阶段曲线趋于水平,说明致密化速率更缓慢,坯体已接近于终点密度。此时在高温反应产生的气泡包入液相中形成封闭气孑L,只有依靠扩散传质充填气孑L,若气孔内的气体不溶入液相,则随着烧结温度的升高,气泡内气压增高,抵消了表面张力的作用,烧结就停止了。


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