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詳解氧化鋯陶瓷固相燒結的三個階段

氧化鋯陶瓷的的燒結方式一般都采用常壓燒結,另外還有一種燒結方式---固相燒結,它有三個階段,,因為燒結是進行陶瓷加工前的重要一個階段,所以下面科眾陶瓷廠給大家帶來詳細

氧化鋯陶瓷的的燒結方式一般都采用常壓燒結,另外還有一種燒結方式---固相燒結,它有三個階段,,因為燒結是進行陶瓷加工前的重要一個階段,所以下面科眾陶瓷廠給大家帶來詳細解釋介紹這三個階段。

氧化鋯陶瓷制品在固相燒結過程中,會發生許多變化,圖3-13表示了固相燒結過程變化情況。在這些變化中,最主要的有:
①尺寸收縮、密度增加;
②強度顯著增加;
③合金化;
④晶粒長大等。


氧化鋯陶瓷環打孔

固相燒結大致分為三個階段進行:

第一階段,即粘接過程。顆粒間的原始接觸點或面轉變成晶體結合,即通過成核、晶粒長大等過程形成燒結頸。在此階段中,顆粒內的晶粒不發生變化,顆粒外形也基本不變,整個燒結不發生收縮,密度增加也極為微小,但是燒結體的強度和導電性等出于顆粒接觸面增大而有明顯的增加。

第二階段,即燒結頸長大階段。在此階段中,燒結颋擴大,顆粒間距離縮小,形成連續的閉孔網絡,孔頸大量消失,燒結體收縮,密度和強度顯著增加。

第三階段,孔隙球化和縮小,整個燒結體仍可能緩慢收縮,主要是靠孔隙的消失和孔隙數量的減少來實現,但仍殘留少量閉孔隙。

在燒結過程中,隨著晶粒的長大,燒結的原動力減弱,因此,燒結的速度降低。粗型品粒在其晶界處容易產生缺陷,易使強度降低,故一般結構材料多不希望如此。因而如何抑制晶粒的過快成長,使其密度接近于理論值就成了技術關鍵。

不管在理論上,還還是通過實驗觀察,都可以發現,平均粒徑小的粒子發生收縮后越發變小,而大的粒子將其合并,越越發變大。在大粒子周圍彎曲的晶界兩側存在著自由能之差,它是晶界遷移的原動力。因此,晶界向曲率中心遷移,粒子生長。有理論指出,晶界遷移速度隨溫度升高呈指數函數關系增加,在一定溫度下與晶界曲率成正比。

但存在許多氧化物情況下,即使原料純度非常高,晶晶界附近也有相當寬度的晶格缺陷和空間電荷層存在。由于雜質向晶界偏析,所所以在實際應用的陶瓷材料中,晶粒生長到某種程度時如果晶界率減小,晶界遷移則急劇減慢。
 


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本文“詳解氧化鋯陶瓷固相燒結的三個階段”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-20 14:16:14
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