陶瓷燒結原理工藝

1、第一節(jié)第一節(jié) 陶瓷的燒結理論陶瓷的燒結理論第二節(jié)第二節(jié) 陶瓷的燒結方法陶瓷的燒結方法第三節(jié)第三節(jié) 陶瓷燒結后的處理陶瓷燒結后的處理第七章第七章 陶瓷的燒結原理及工藝陶瓷的燒結原理及工藝第一節(jié)第一節(jié) 陶瓷的燒結理論陶瓷的燒結理論q 概概 述述 定定 義義： 燒結是指高溫條件下，坯體表面積減小，孔隙率降燒結是指高溫條件下，坯體表面積減小，孔隙率降低、機械性能提高的致密化過程。低、機械性能提高的致密化過程。 燒結驅動力燒結驅動力： 粉體的表面能降低和系統(tǒng)自由能降低。粉體的表面能降低和系統(tǒng)自由能降低。 燒結的主要階段燒結的主要階段： 1）燒結前期階段（坯體入爐）燒結前期階段（坯體入爐90致密化）致密化

2、） 粘結劑等的脫除：如石蠟在粘結劑等的脫除：如石蠟在250400全部汽化全部汽化 揮發(fā)。揮發(fā)。 隨著燒結溫度升高，原子擴散加劇，孔隙縮小，隨著燒結溫度升高，原子擴散加劇，孔隙縮小， 顆粒間由點接觸轉變?yōu)槊娼佑|，孔隙縮小，連通孔顆粒間由點接觸轉變?yōu)槊娼佑|，孔隙縮小，連通孔 隙變得封閉，并孤立分布。隙變得封閉，并孤立分布。 小顆粒間率先出現(xiàn)晶界，晶界移動，晶粒長大。小顆粒間率先出現(xiàn)晶界，晶界移動，晶粒長大。 2）燒結后期階段）燒結后期階段 孔隙的消除：孔隙的消除：晶界上的物質不斷擴散到孔隙處，晶界上的物質不斷擴散到孔隙處， 使孔隙逐漸消除。使孔隙逐漸消除。 晶粒長大：晶粒長大：晶界移動，晶粒長大。

3、晶界移動，晶粒長大。 燒結的分類燒結的分類：固相燒結（只有固相傳質）固相燒結（只有固相傳質）液相燒結（出現(xiàn)液相）液相燒結（出現(xiàn)液相）氣相燒結（蒸汽壓較高）氣相燒結（蒸汽壓較高）燒燒 結結q 燒結過程的物質傳遞燒結過程的物質傳遞氣相傳質（蒸發(fā)與凝聚為主）氣相傳質（蒸發(fā)與凝聚為主）固相傳質（擴散為主）固相傳質（擴散為主）液相傳質（溶解和沉淀為主）液相傳質（溶解和沉淀為主）燒結過程燒結過程中的物質中的物質傳遞傳遞q 影響燒結的因素影響燒結的因素原料粉末的粒度原料粉末的粒度燒結溫度燒結溫度燒結時間燒結時間燒結氣氛燒結氣氛影響因素影響因素第二節(jié)第二節(jié) 陶瓷的燒結方法陶瓷的燒結方法q 燒結分類燒結分類常壓

4、燒結常壓燒結壓力燒結壓力燒結按壓力分類按壓力分類普通燒結普通燒結氫氣燒結氫氣燒結真空燒結真空燒結按氣氛分類按氣氛分類固相燒結固相燒結液相燒結液相燒結氣相燒結氣相燒結活化燒結活化燒結反應燒結反應燒結按反應分類按反應分類q 常見的燒結方法常見的燒結方法 傳統(tǒng)陶瓷在隧道窯中進行燒結，特種陶瓷大都在電傳統(tǒng)陶瓷在隧道窯中進行燒結，特種陶瓷大都在電窯中進行燒結。窯中進行燒結。 熱壓燒結是在燒結過程中同時對坯料施加壓力，加熱壓燒結是在燒結過程中同時對坯料施加壓力，加速了致密化的過程。所以熱壓燒結的溫度更低，燒結時速了致密化的過程。所以熱壓燒結的溫度更低，燒結時間更短。間更短。 將粉體壓坯或裝入包套的粉體放入

5、高壓容器中，在將粉體壓坯或裝入包套的粉體放入高壓容器中，在高溫和均衡的氣體壓力作用下，燒結成致密的陶瓷體。高溫和均衡的氣體壓力作用下，燒結成致密的陶瓷體。 將粉體壓坯放入到真空爐中進行燒結。真空燒結有將粉體壓坯放入到真空爐中進行燒結。真空燒結有利于粘結劑的脫除和坯體內氣體的排除，有利于實現(xiàn)高利于粘結劑的脫除和坯體內氣體的排除，有利于實現(xiàn)高致密化。致密化。 反應燒結、氣相沉積成形、高溫自蔓延（反應燒結、氣相沉積成形、高溫自蔓延（SHS）燒）燒結、等離子燒結、電火花燒結、電場燒結、超高壓燒結、結、等離子燒結、電火花燒結、電場燒結、超高壓燒結、微波燒結等微波燒結等 第三節(jié)第三節(jié) 陶瓷燒結的后處理陶瓷

6、燒結的后處理q 表面施釉表面施釉釉漿制備釉漿制備涂涂 釉釉燒燒 釉釉 表面施釉是通過高溫加熱，在陶瓷表面燒附一層玻表面施釉是通過高溫加熱，在陶瓷表面燒附一層玻璃狀物質使其表面具有光亮、美觀、絕緣、防水等優(yōu)異璃狀物質使其表面具有光亮、美觀、絕緣、防水等優(yōu)異性能的工藝方法。性能的工藝方法。 為改善燒結后的陶瓷制件的表面光潔度、精確尺寸為改善燒結后的陶瓷制件的表面光潔度、精確尺寸或去除表面缺陷等，常利用磨削、激光以及超聲波等加或去除表面缺陷等，常利用磨削、激光以及超聲波等加工方法對其進行處理。工方法對其進行處理。q 陶瓷的加工陶瓷的加工q 陶瓷的封接陶瓷的封接 在很多場合，陶瓷需要與其他材料封接使用。常用