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陶瓷烧结工艺原理及方法汇总!【值得收藏】

  • 发表时间:2020-06-12 15:21
  • 来源:上海铂感科技
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  • 本文关键词:陶瓷烧结工艺

    什么是陶瓷烧结

 
    陶瓷烧结是坯体在高温下致密化过程和现象的总称。随着温度升高,陶瓷坯体中具有比表面大,表面能较高的粉粒,力图向降低表面能的方向变化,不断进行物质迁移,晶界随之移动,气孔逐步排除,产生收缩,使坯体成为具有一定强度的致密的瓷体。烧结的推动力为表面能。烧结可分为有液相参加的烧结和纯固相烧结两类。烧结过程对陶瓷生产具有很重要的意义。为降低烧结温度,扩大烧成范围,通常加入一些添加物作助熔剂,形成少量液相,促进烧结。如添加少量二氧化硅促进钛酸钡陶瓷烧结;又如添加少量氧化镁、氧化钙、二氧化硅促进氧化铝陶瓷烧结。
 

    陶瓷烧结原理

 
    烧结是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态的坯体在高温条件下,表面积减小,孔隙率降低,力学性能(机械强度等)提高的致密化过程。坯体在烧结过程中要发生一系列的物理化变化,如膨胀,收缩,气体的产生,液相的出现,旧晶相的消失,新晶相的形成等。在不同的温度,气氛条件下,所发生变化的内容与程度也不相同,从而形成不同的晶相组成和显微结构,决定了陶瓷制品不同的质量和性能。坯体表面的釉层在烧结过程中也会发生各种物理化学变化,最终形成玻璃态物质,从而具有各种物理化学性能和装饰效果。
 什么是陶瓷烧结
 
    烧结的驱动力生坯,颗粒间只有点接触,强度很低,通过烧结,虽然在烧结时既无外力又无化学反应,却能使点接触的颗粒紧密结成坚硬而强度很高的瓷体。
 
    烧结的动力是什么?是粉粒表面能。粉料在制备过程中,粉碎,球磨等机械性能或其它能量以表面能的形式储存在粉体中,造成粉料表面的许多晶格缺陷,使粉体具有较高的活性。粉体的过剩表面能:为烧结的推动力(烧结后总表面积降低3个数量级以上),烧结不能自动进行,必须对粉体加温,补充能量,才能使之转变未烧结体。除了推动力外,还必须有物质的传递过程,使气孔逐渐得到填充,使坯体由输送变得致密。1.蒸发和凝聚2.扩散3.粘滞流动与塑性流动4.溶解和沉淀在烧结过重可能有几种传质机理在起作用,在一定条件下,某种机理在起作用,条件改变,起主导作用的机理有可能随之改变。
 

    陶瓷烧结制作方法

 
    固相烧结一般可表现为三个阶段,初始阶段,主要表现为颗粒形状改变;中间阶段,主要表现为气孔形状改变;最终阶段,主要表现为气孔尺寸减小。固相烧结的主要传质方式是扩散传质。存在表面扩散,晶界扩散和体积扩散,不是每种扩散传质均能导致材料收缩或气孔率降低。物质以表面扩散或晶格扩散方式从表面传递到颈部,不会引起中心间距的减小,不会导致收缩和气孔率降低。颗粒传质从颗粒体积内或从晶界上传质到颈部,会引起材料的收缩和气孔消失,真正导致材料致密化。材料的组成,颗粒大小,显微结构(气孔,晶界)、温度、气氛及添加剂等会影响扩散传质,进而影响材料的烧结。

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