硅酸鹽物理化學第九章材料的燒結(jié)(編輯修改稿)
2025-01-03 21:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。液相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有：流動傳質(zhì)、溶解 沉淀傳質(zhì)等。 液相燒結(jié)的 特 點 液相燒結(jié)與固態(tài)燒結(jié)的共同之點是燒結(jié)的推動力都是表面能；燒結(jié)過程也是由顆粒重排、氣孔填充和晶粒生長等階段組成。不同點是：由于流動傳質(zhì)速率比擴散快，因而液相燒結(jié)的致密化速率高，可使坯體在比固態(tài)燒結(jié)溫度低得多的情況下獲得致密的燒結(jié)體。此外，液相燒結(jié)過程的速率與液相的數(shù)量、液相性質(zhì)（粘度、表面張力等）、液相與固相的潤濕情況、固相在液相中的溶解度等有密切的關(guān)系。 流動傳質(zhì) 粘性流動： 在高溫下依靠 粘 性液體流動而致密化是大多數(shù)硅酸鹽材料燒結(jié)的主要傳質(zhì)過程。在液相燒結(jié)時，由于高溫下粘性液體 (熔融體 )出現(xiàn)牛頓型流動而產(chǎn)生的傳質(zhì)稱為粘性流動傳質(zhì) (或粘性蠕變傳質(zhì) )。 粘性流動初期的傳質(zhì)動力學公式： ⊿ L/L0 = tr??43 式中 r為顆粒半徑； x為頸部半徑； η 為液體粘度 ； γ 為液 氣表面張力， t為燒結(jié)時間。 適合粘性流動傳質(zhì)全過程的燒結(jié)速率公式： )1(23/ ???? ?? rdtd 式中θ 為相對密度。 塑性流動： 當坯體中液相含量很少時，高溫下流動傳質(zhì)不能看成是純牛頓型流動，而是屬于塑性流動 類 型。也即只有作用力超過其屈服值 (f)時，流動速率才與作用的剪 切 應力成正比。此時傳質(zhì)動力學公式改變?yōu)?: )]1 1l n(21)[1(123 ?????? ???? frrdtd 式中 η 是作用力超過 f時液體的粘度； r為顆粒原始半徑。 溶解 沉淀傳質(zhì) 在有固液兩相的燒結(jié)中，當固相在液相中有可溶性，這時燒結(jié)傳質(zhì)過程就由部分固相溶解，而在另一部分固相上沉積，直至晶粒長大和獲得致密的燒結(jié)體。發(fā)生溶解 沉淀傳質(zhì)的條件有：（ 1）顯著數(shù)量的液相；（ 2）固相在液相內(nèi)有顯著的可溶性；（ 3）液體潤濕固相。 溶解 沉淀傳質(zhì)過程的推動力仍是顆粒的表面能，只 是由于液相潤濕固相，每個顆粒之間的空間都組成了一系列的毛細管，表面張力以毛細管力的方式便顆粒拉緊。固相顆粒在毛細管力的作用下，通過粘性流動或在一些顆粒間的接觸點上由于局部應力的作用而進行重新排列，結(jié)果得到了更緊密的堆積。 溶解 沉淀傳質(zhì)根據(jù)液相數(shù)量 的 不同可以有 Kingery模型 (顆粒在接觸點處溶解，到自由表面上沉積 )或 LSW模型 (小晶粒溶解至大晶粒處沉淀 )。其
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