材料科學(xué)基礎(chǔ)---第九章燒結(jié)-資料下載頁
2025-01-20 07:21本頁面
【正文】 D ????21返回 返回 ? ： ⑴ 第二相夾雜物 (雜質(zhì) 、 氣孔 )影響 — 阻礙作用 （ 圖 920） ?當(dāng)氣孔匯集在晶界上時 ， 晶界移動可能出現(xiàn)的三種情況 : ? 晶界移動被氣孔或雜質(zhì)所阻擋 ， 使正常的晶粒長大終止 ? 晶界帶動氣孔或雜質(zhì)以正常速度移動，使氣孔保持在晶界上，并可利用晶界的快速通道排除，坯體繼續(xù)致密化 ? 晶界越過氣孔或雜質(zhì)，產(chǎn)生二次再結(jié)晶，把氣孔包入晶體內(nèi)部 （ 圖 922） ⑵ 有少量液相出現(xiàn)在晶界上 — 少量液相抑制晶粒長大 ? ： DL— 晶粒正常生長時的極限尺寸 d— 夾雜物或氣孔的平均直徑 f— 夾雜物或氣孔的體積分?jǐn)?shù) ? 討論： ① 當(dāng) f愈大時則 DL愈小 ② 當(dāng) f一定時 ， d愈大則晶界移動時與夾雜物相遇與的機(jī)會就越少 ， 于是 DL愈大 fdD L ?三 . 二次再結(jié)晶 (或稱異常長大和晶粒不連續(xù)長大 ) ： 二次再結(jié)晶是少數(shù)巨大晶粒在細(xì)晶消耗時成核長大的過程 （ 當(dāng)正常的晶粒長大過程停止后 ， 個別具有多邊界的大晶粒以自身為核心不斷吞并周圍小晶粒而異常長大的過程為二次再結(jié)晶 ） 。 ： 大晶粒界面與鄰近高表面能和小曲率半徑的晶面相比有較低的表面能。 點： ? 相同點 ：二者的推動力均為界面兩側(cè)質(zhì)點的自由能之差 ， 都是通過界面的遷移 ? 不同點 ： 晶粒生長 二次再結(jié)晶 晶粒平均尺寸增長 個別晶粒異常長大 不存在晶核，晶界處于平衡狀態(tài) 大晶粒是二次再結(jié)晶的晶 核 界面上無應(yīng)力 界面上有應(yīng)力存在 氣孔維持在晶界上或晶界交匯處 氣孔被包裹到晶粒內(nèi)部 ： ⑴ 原始粒度不均勻 ， 存在個別大晶粒 ⑵ 燒結(jié)溫度偏高或燒結(jié)速率太快 ⑶ 成型壓力不均 ， 局部有不均勻液相 ： ⑴ 合理選擇原料的粒度 ， 提高粒度均勻性 ， 減少產(chǎn)生大顆粒的可能 . ⑵ 控制溫度抑制晶界移動速率 ， 避免晶界移動過快 . ⑶ 引入適當(dāng)添加劑 . (危害 )： ? 大晶粒內(nèi)出現(xiàn)隱裂紋 ， 導(dǎo)致材料機(jī) 、 電性能惡化 。 四 .晶界在燒結(jié)中的作用 ⑴ 晶界是氣孔通向燒結(jié)體外的主要擴(kuò)散通道 。 ⑵ 離子晶體中 ， 晶界是陰離子的快速擴(kuò)散通道 。 ⑶ 晶界上溶質(zhì)的偏聚可以延緩晶界的移動 ， 加速坯體致密化 。 第五節(jié) 影響燒結(jié)的因素 一 .原始粉料的粒度 ? 在固態(tài)或液態(tài)的燒結(jié)中， r越小，x/r越大 . ? 的推動力； ? 2. 縮短了原子擴(kuò)散距離； ? 中的溶解度。 ? 起始粒徑細(xì)而均勻，可防止二次再結(jié)晶，最適宜的粉末粒度為 。 ? 原料粉末的粒度不同，燒結(jié)機(jī)理可能不同。A1N燒結(jié)粒度為 ，粗顆粒按體積擴(kuò)散機(jī)理進(jìn)行燒結(jié)，而細(xì)顆粒則按晶界擴(kuò)散或表面擴(kuò)散機(jī)理進(jìn)行燒結(jié)。 二 .外加劑的作用 ? ? 形成固溶體，主晶相晶格畸變，缺陷增加，便于結(jié)構(gòu)基元的移動而促進(jìn)燒結(jié)。 ? 一般地說有限置換型固溶體比連續(xù)固溶體更有助于促進(jìn)燒結(jié)。外加劑離子的電價和半徑與燒結(jié)主體離子的電價、半徑相差愈大，使晶格畸變程度增加，促進(jìn)燒結(jié)的作用也愈明顯。 ? Al2O3燒結(jié)時，加入 Cr203形成連續(xù)固溶體可以在 1860℃ 燒結(jié)，而加入 1％一 2％ TiO2：只需在 1600℃ 左右就能致密化。 ? ? 液相中擴(kuò)散傳質(zhì)阻力小、流動傳質(zhì)速度快。降低燒結(jié)溫度，提高致密度。 ? ? 高溫下形成鎂鋁尖晶石而包裹在氧化鋁晶粒表面，抑制晶界移動運動，充分排除晶界上的氣孔，對促進(jìn)坯體致密化有顯著作用。 ? CaO加入到 ZrO2， 阻止多晶轉(zhuǎn)變，促進(jìn)燒結(jié)。 ? 三 .燒結(jié)溫度與保溫時間 ? 結(jié)論： 高溫短時間燒結(jié)是制造致密陶瓷的好方法。 lgD 高溫 低溫 1/T DS DV 擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系 ? 四 .鹽類的選擇及其煅燒條件 ? 五 .氣氛的影響 ? 氧化氣氛：陽離子擴(kuò)散 ? 還原氣氛：陰離子擴(kuò)散 ? 六 .成型壓力的影響 ? 七 .其它 ? 如： 生坯內(nèi)粉料的堆積程度； ? 加熱速度； ? 保溫時間； ? 粉料的粒度分布等。
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