材料科學(xué)基礎(chǔ)---第九章燒結(jié)(編輯修改稿)
2025-02-16 07:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? ? 在擴散傳質(zhì)的燒結(jié)過程中， 起始粒度的控制相當重要。 ? Ⅲ .溫度對燒結(jié)過程的決定性作用 ? 溫度升高，自擴散系數(shù) ? D*明顯增大，故 升高溫度必然加快燒結(jié)的進行。 5251 , tLLtrx ?? ?53??trx)e x p (0* RTQDD ??擴散傳質(zhì)初期動力學(xué)方程可以寫成： Y — 燒結(jié)收縮率 K — 燒結(jié)速率常數(shù) t — 燒結(jié)時間 logY— t作圖為一直線，截矩＝ K’(隨 T升高而升高 )，斜率＝1/P(不隨 T變化 ) 39。l og1l og KtPYKtY P ?????⑵ 燒結(jié)中期： ? 坯體變化： 進入中期，顆粒開始粘結(jié)，頸部擴大，氣孔由不規(guī)則形狀逐漸變成由三個顆粒包圍的圓柱形管道，氣孔相互聯(lián)通。晶界開始移動。晶粒正常生長。以晶界和晶格擴散為主，氣孔率降低為 5%，收縮達 80%～ 90%。 ? 坯體氣孔率 (PC)與燒結(jié)時間的關(guān)系： L— 圓柱形空隙的長度 ? t— 燒結(jié)時間 ? tf— 燒結(jié)進入中期的時間 ? 因而燒結(jié)中期致密化速率最快 )(10 3*ttKT LDP fC ??? ???tPC ??⑶ 燒結(jié)后期： 坯體變化： 氣孔完全孤立，氣孔位于四個晶粒包圍的頂點。晶粒明顯長大，坯體收縮率達 90％～ 100％ 燒成后期空隙率： )(263*ttKT LDPft ??? ???第三節(jié) 液相參與的燒結(jié) 液相燒結(jié)特點和類型： ?凡有液相參加的燒結(jié)過程稱為液相燒結(jié) 。 ?液相燒結(jié)與固相燒結(jié)的異同點： 相同點： 燒結(jié)的推動力都是表面能 ， 燒結(jié)過程都是由顆粒重排 、 氣孔充填和晶粒生長等階段組成 不同點： 由于流動傳質(zhì)比擴散傳質(zhì)快 ， 因而液相燒結(jié)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；影響液相燒結(jié)的因素比固相燒結(jié)更為復(fù)雜 ， 為定量研究帶來困難 。 液相燒結(jié)的類型：據(jù)液相數(shù)量與性質(zhì)可分為兩類三種情況： 類型 條件 液相數(shù)量 燒結(jié)模型 傳質(zhì)方式 Ⅰ QLS 90176。 C=0 ~% 雙球 擴散 Ⅱ QLS 90176。 少 Kingery* 溶解－擴散 C0 多 LSW* * 表 91 液相燒結(jié)類型 一 . 流動傳質(zhì)： ? 1. 粘性流動： ?機理 (原因 )： 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) )。 在固態(tài)燒結(jié)中 ， 晶體內(nèi)的晶格空位在應(yīng)力作用下 ，由空位的定向流動引起的型變稱為 粘性蠕變 粘性蠕變與擴散傳質(zhì)的區(qū)別： 粘性蠕變是在應(yīng)力作用下 ， 整排原子沿著應(yīng)力方向移動 ， 而擴散傳質(zhì)僅是一個質(zhì)點的遷移 粘性蠕變通過粘度系數(shù) (η )把粘性蠕變速率 (ε )與應(yīng)力 (σ )聯(lián)系起來 ， 又 粘性蠕變產(chǎn)生區(qū)域：晶界區(qū)域 、 位錯區(qū)域 ??? ?2**288K T dDDK T d?????????動力學(xué)關(guān)系： 燒結(jié)模型：雙球模型 (中心距縮短 ) 頸部增長公式： 體收縮： 麥肯基導(dǎo)出適合粘性流動傳質(zhì)全過程的 燒結(jié)速率公式 ： θ — 相對密度 ， 即體積密度 d/理論密度 d0 決定燒結(jié)速率的三個主要參數(shù)： 顆粒起始粒徑 r、 粘度η 、 表面張力 。 212121)23( trrx ??? ???trLLVV ??? ???? 493)1(23 ???? ??? rdtd? 2. 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 ， 而是塑性流動 ?在固態(tài)燒結(jié)中也存在塑性流動 二 . 溶解 沉淀傳質(zhì) ?1. 條件： ?顯著的液相量 ?固相在液相內(nèi)有顯著的可溶性
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1