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氧化鋯陶瓷燒結(jié)初期的動(dòng)力學(xué)特征

上文介紹了氧化鋯陶瓷在燒結(jié)的過(guò)程中有關(guān)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題,那么下面讓科眾陶瓷廠給大家詳細(xì)介紹一下氧化鋯陶瓷的燒結(jié)初期的動(dòng)力學(xué)特征。

上文介紹了氧化鋯陶瓷在燒結(jié)的過(guò)程中有關(guān)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題,那么下面讓科眾陶瓷廠給大家詳細(xì)介紹一下氧化鋯陶瓷的燒結(jié)初期的動(dòng)力學(xué)特征。

ZrO2納米粉體壓制的坯體燒結(jié)過(guò)程中樣品線收縮率L(△LL)與時(shí)間L()的相關(guān)性如圖所示表明,L。(△L/L0)與Ln(t)的線性關(guān)系具有兩段特征,即由燒結(jié)開(kāi)始時(shí)斜率為1的直線,隨保溫時(shí)間延長(zhǎng)而轉(zhuǎn)變?yōu)樾甭蕿?/3的直線。


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燒結(jié)溫度不同,不改變這種規(guī)律,說(shuō)明在整個(gè)燒結(jié)初期,坯體的燒結(jié)過(guò)程可分為兩個(gè)階段,這兩個(gè)階段具有完全不同的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)關(guān)系和燒結(jié)機(jī)理。同時(shí),從圖中直線折點(diǎn)的位置變化表明,燒結(jié)溫度的升高,由起始第1階段(n=1)過(guò)渡到第2階段(n=1/3)的線收縮率增大,燒結(jié)時(shí)間縮短。

由圖可知,在燒結(jié)初期的第1階段,燒結(jié)動(dòng)力學(xué)關(guān)系可表示為:

△L/I。=Kt

即線收縮率△L/La正比于時(shí)間t。根據(jù)普通粉體以擴(kuò)散傳質(zhì)為主的固相燒結(jié)模型,初期燒結(jié)的動(dòng)力學(xué)關(guān)系為△L/ L=kt對(duì)于不同的擴(kuò)散傳質(zhì)機(jī)理,式中指數(shù)n取值在2.5~5之間變化。

顯顯然,實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果明顯區(qū)別于普通粉體的燒結(jié)動(dòng)力學(xué),同時(shí)也說(shuō)明納米粉體在該階段的燒結(jié)機(jī)理有其自身的特點(diǎn),與傳統(tǒng)的燒結(jié)理論不同.通常,納米粉體粒子比普通粉體小3個(gè)數(shù)量級(jí),但界面擴(kuò)散系數(shù)是普通材料的103倍。

當(dāng)納米素坯燒結(jié)時(shí),快速的擴(kuò)散傳質(zhì)引起粒子間平衡被破壞,細(xì)小的納米粒子因此可能移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),其結(jié)果導(dǎo)致粒子間的重新排列和燒結(jié)體的致密化。
 


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本文“氧化鋯陶瓷燒結(jié)初期的動(dòng)力學(xué)特征”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-20 14:15:23
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