燒結(jié)基礎(chǔ)理論匯總

1、Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)的定義與分類(lèi)燒結(jié)的定義與分類(lèi)2 2 燒結(jié)理論的研究范疇和目的燒結(jié)理論的研究范疇和目的3 3 燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 燒結(jié)是指粉末或壓坯在燒結(jié)是指粉末或壓坯在低于主要組低于主要組分熔點(diǎn)分熔點(diǎn)的溫度下借助于的溫度下借助于原子遷移原子遷移實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)顆顆粒間聯(lián)結(jié)粒間聯(lián)結(jié)的過(guò)程。的過(guò)程。1 1 燒結(jié)的定義與分類(lèi)燒結(jié)的定義與分類(lèi)Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)含含 義義 松裝燒結(jié)，制造過(guò)濾材料（不銹鋼，松裝燒結(jié)，制造過(guò)濾材料（不銹鋼，青銅，黃銅，鈦等）和催化材料（鐵，青銅，黃銅，鈦等）和催化

2、材料（鐵，鎳，鉑等）鎳，鉑等）Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)含含 義義* * 固相燒結(jié)固相燒結(jié)燒結(jié)溫度低于所有組分的熔點(diǎn)燒結(jié)溫度低于所有組分的熔點(diǎn)* * 液相燒結(jié)液相燒結(jié)燒結(jié)溫度低于主要組分的熔點(diǎn)燒結(jié)溫度低于主要組分的熔點(diǎn) 但高于次要組分的熔點(diǎn)但高于次要組分的熔點(diǎn)WC-CoWC-Co合金，合金， W-Cu-NiW-Cu-Ni合金合金Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)含含 義義 依靠熱激活作用，原子發(fā)生遷移，粉末依靠熱激活作用，原子發(fā)生遷移，粉末顆粒形成冶金結(jié)合顆粒形成冶金結(jié)合 Mechanical interlocking or Mechanical interlock

3、ing or physical bonging physical bonging Metallurgical bonding Metallurgical bonding 燒結(jié)體的強(qiáng)度燒結(jié)體的強(qiáng)度Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類(lèi)類(lèi)Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 固相燒結(jié)固相燒結(jié)與與液相燒結(jié)液相燒結(jié)不施加外壓力不施加外壓力(Pressureless sintering)Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)固相燒結(jié)固相燒結(jié)單元系固相燒結(jié)燒結(jié)單元系固相燒結(jié)燒結(jié) 單相（純金屬、化合物、固溶體粉單相（純金屬、化合物、固溶體粉末）末）燒結(jié)燒結(jié)單相粉末的固相燒結(jié)過(guò)程單

4、相粉末的固相燒結(jié)過(guò)程多元系固相燒結(jié)燒結(jié)多元系固相燒結(jié)燒結(jié) 指兩個(gè)或兩個(gè)以上組元的粉末燒結(jié)指兩個(gè)或兩個(gè)以上組元的粉末燒結(jié)過(guò)程包括反應(yīng)燒結(jié)等過(guò)程包括反應(yīng)燒結(jié)等Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)固相燒結(jié)固相燒結(jié)無(wú)限固溶無(wú)限固溶系系Cu-NiCu-Ni、Cu-AuCu-Au、Ag-AuAg-Au等等有限固溶系有限固溶系Fe-CFe-C、Fe-NiFe-Ni、Fe-CuFe-Cu、W-NiW-Ni等等互不固溶互不固溶系系組元間既不溶解，也不形成化合物組元間既不溶解，也不形成化合物Ag-WAg-W、Cu-WCu-W、Cu-CCu-C等等Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)在燒結(jié)過(guò)程中存在

5、燒結(jié)過(guò)程中存在液相的燒結(jié)過(guò)程。在液相的燒結(jié)過(guò)程。Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)操作的重要性燒結(jié)操作的重要性1 1 粉末冶金工藝兩個(gè)基本加工步驟之一粉末冶金工藝兩個(gè)基本加工步驟之一 磁粉芯和粘結(jié)磁性材料例外磁粉芯和粘結(jié)磁性材料例外2 2 決定了決定了P/MP/M制品的性能制品的性能4 4 熱處理，過(guò)程能耗大熱處理，過(guò)程能耗大降低燒結(jié)溫度是有意義降低燒結(jié)溫度是有意義 （降低能耗和提高燒結(jié)爐壽命）（降低能耗和提高燒結(jié)爐壽命）5 5 納米塊體材料的獲得必須依賴(lài)燒結(jié)過(guò)程的控制納米塊體材料的獲得必須依賴(lài)燒結(jié)過(guò)程的控制3 3 燒結(jié)廢品很難補(bǔ)救，如鐵基部件的燒結(jié)廢品很難補(bǔ)救，如鐵基部件的 脫

6、滲碳和嚴(yán)重的燒結(jié)變形脫滲碳和嚴(yán)重的燒結(jié)變形Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)研究粉末壓坯在燒結(jié)過(guò)程中微觀(guān)結(jié)研究粉末壓坯在燒結(jié)過(guò)程中微觀(guān)結(jié)構(gòu)的演化構(gòu)的演化(microstructural (microstructural evolution)evolution)和物質(zhì)變化規(guī)律和物質(zhì)變化規(guī)律2 2 燒結(jié)理論的研究范疇和目的燒結(jié)理論的研究范疇和目的Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)孔隙數(shù)量或體積的演化孔隙數(shù)量或體積的演化致密化致密化晶粒尺寸的演化晶粒尺寸的演化晶粒長(zhǎng)大（納米金屬晶粒長(zhǎng)大（納米金屬 粉末和硬質(zhì)合金）粉末和硬質(zhì)合金）孔隙形狀的演化孔隙形狀的演化孔隙尺寸及其分布的演化孔

7、隙尺寸及其分布的演化孔隙粗化、孔隙粗化、 收縮和分布收縮和分布Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)幾何學(xué)燒結(jié)幾何學(xué)雙球模型雙球模型燒結(jié)物理學(xué)燒結(jié)物理學(xué)原子遷移機(jī)構(gòu)原子遷移機(jī)構(gòu), ,擴(kuò)散機(jī)構(gòu)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)燒結(jié)化學(xué)燒結(jié)化學(xué)組元間的反應(yīng)（溶解、形成組元間的反應(yīng)（溶解、形成化合物）及組元與氣氛間的化合物）及組元與氣氛間的反應(yīng)反應(yīng)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬借助于建立物理、幾何或化借助于建立物理、幾何或化學(xué)模型，進(jìn)行燒結(jié)過(guò)程的計(jì)學(xué)模型，進(jìn)行燒結(jié)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬（蒙特算機(jī)模擬（蒙特- -卡洛模擬卡洛模擬）Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)外力的引入：外力

8、的引入：HPHP、HIPHIP、超高壓燒結(jié)（納米晶材料）超高壓燒結(jié)（納米晶材料）3 3 燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)快速燒結(jié)技術(shù)快速燒結(jié)技術(shù) 1 1 電固結(jié)工藝電固結(jié)工藝 2 2 快速熱等靜壓快速熱等靜壓(quick-HIP)(quick-HIP) 3 3 微波燒結(jié)技術(shù)微波燒結(jié)技術(shù) 4 4 激光燒結(jié)激光燒結(jié) 5 5 等離子體燒結(jié)等離子體燒結(jié) 6 6 電火花燒結(jié)電火花燒結(jié)第二章二章 1 1 燒結(jié)的基本過(guò)程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化燒結(jié)的基本過(guò)程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化3 3 燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算2 2 燒結(jié)熱力學(xué)燒結(jié)熱力學(xué)4 4 粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介粉末燒結(jié)活性（

9、簡(jiǎn)介）1919Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)的基本過(guò)程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化燒結(jié)的基本過(guò)程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化燒結(jié)三階段燒結(jié)三階段 粘結(jié)面的形成粘結(jié)面的形成 燒結(jié)頸（燒結(jié)頸（sintering necksintering neck）的形成與長(zhǎng)大）的形成與長(zhǎng)大 閉孔隙的形成和球化閉孔隙的形成和球化2020Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2121Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)一、粘結(jié)面的形成一、粘結(jié)面的形成過(guò)程：在粉末顆粒的原始接觸面，通過(guò)顆粒表過(guò)程：在粉末顆粒的原始接觸面，通過(guò)顆粒表面附近的原子擴(kuò)散，由原來(lái)的機(jī)械嚙合轉(zhuǎn)變?yōu)槊娓浇脑訑U(kuò)散，由原來(lái)的機(jī)械嚙

10、合轉(zhuǎn)變?yōu)樵娱g的冶金結(jié)合原子間的冶金結(jié)合, ,形成形成晶界晶界2222Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)由原始顆粒接觸面發(fā)展形成的晶界由原始顆粒接觸面發(fā)展形成的晶界2323Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2424Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 為什么能形成接觸面？為什么能形成接觸面？范德華力范德華力: :接觸壓力接觸壓力20-300Mpa20-300Mpa （接觸距離為（接觸距離為0.2nm0.2nm時(shí)）時(shí)）靜電力靜電力金屬鍵合力金屬鍵合力: :電子作用力電子作用力附加應(yīng)力（存在液相）附加應(yīng)力（存在液相）金屬鍵合力金屬鍵合力電子作用力電子作用力電子云重疊，導(dǎo)

11、致電子云密度增加電子云重疊，導(dǎo)致電子云密度增加2525Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2626Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)二、燒結(jié)頸（二、燒結(jié)頸（sintering necksintering neck）的形成與長(zhǎng)大）的形成與長(zhǎng)大(neck growth)(neck growth)2727Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2828Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)為什么會(huì)導(dǎo)致顆粒間的距離縮短？為什么會(huì)導(dǎo)致顆粒間的距離縮短？2929Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3030Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)三、閉孔隙的形成和球化

12、三、閉孔隙的形成和球化3131Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)后孔隙結(jié)構(gòu)3232Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)熱力學(xué)燒結(jié)熱力學(xué)3333Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 系統(tǒng)的過(guò)剩自由能包括：系統(tǒng)的過(guò)剩自由能包括： 3434Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 多元系多元系3535Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)擴(kuò)散合金化擴(kuò)散合金化合金元素的擴(kuò)散導(dǎo)致體系熵增合金元素的擴(kuò)散導(dǎo)致體系熵增S S增大增大G=-T G=-T S S 0 0形成化合物形成化合物H H 0 0-T-TS S 0 0G G 0,0,且絕對(duì)值很大且絕對(duì)值很

13、大3636Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)例如：例如：3737Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3838Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)一、作用在燒結(jié)頸上的拉應(yīng)力一、作用在燒結(jié)頸上的拉應(yīng)力3939Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4040Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2、中期、中期4141Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3、后期、后期4242Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4343Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)二、燒結(jié)擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力二、燒結(jié)擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力(driving force for (dri

14、ving force for atom diffusion)atom diffusion)空位濃度梯度空位濃度梯度4444Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4545Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4646Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4747Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4848Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)三、蒸發(fā)三、蒸發(fā)- -凝聚氣相遷移動(dòng)力凝聚氣相遷移動(dòng)力蒸汽壓差蒸汽壓差(driving force for mass transportation (driving force for mass transportation

15、by evaporation-condensation)by evaporation-condensation) 4949Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5050Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5151Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)四、燒結(jié)收縮應(yīng)力（補(bǔ)）四、燒結(jié)收縮應(yīng)力（補(bǔ)）- -宏觀(guān)燒結(jié)應(yīng)力宏觀(guān)燒結(jié)應(yīng)力5252Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5353Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 對(duì)于具體的粉末燒結(jié)體系，能量平衡，則對(duì)于具體的粉末燒結(jié)體系，能量平衡，則: :5454Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5555Part 2

16、Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介）粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介）5656Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5757Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第三章第三章 燒結(jié)機(jī)構(gòu)燒結(jié)機(jī)構(gòu) Sintering mechanismsSintering mechanisms1 1 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類(lèi)燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類(lèi)2 2 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟3 3 燒結(jié)幾何模型燒結(jié)幾何模型4 4 燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程5 5 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程6 6 燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過(guò)程的貢獻(xiàn)燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過(guò)程的貢獻(xiàn)5858Part 2

17、Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類(lèi)燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類(lèi)5959Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的分類(lèi)燒結(jié)機(jī)構(gòu)的分類(lèi)6060Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)機(jī)構(gòu)示意圖燒結(jié)機(jī)構(gòu)示意圖6161Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6262Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6363Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟6464Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)相切模型相切模型3 3 燒結(jié)幾何模型燒結(jié)幾何模型l雙球體幾何模型雙球體幾何模型 相切模型

18、相切模型 兩球中心距不變兩球中心距不變 兩球相切兩球相切 幾何關(guān)系：幾何關(guān)系： (a+)2=(x+)2+a2(a+)2=(x+)2+a2 =x2/2a =x2/2a（近似）（近似）6565Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6666Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程6767Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)簡(jiǎn)單處理過(guò)程：簡(jiǎn)單處理過(guò)程：6868Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證6969Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7070Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7171Part 2Par

19、t 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 蒸發(fā)蒸發(fā)- -凝聚凝聚7272Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7373Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7474Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 體積擴(kuò)散體積擴(kuò)散 volume diffusionvolume diffusion7575Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7676Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7777Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7878Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7979Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)8080Part 2Part 2： 粉

20、末燒結(jié)粉末燒結(jié)8181Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 表面擴(kuò)散表面擴(kuò)散8282Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)8383Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)8484Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)8585Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5 5 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程8686Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6 6 燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過(guò)程的貢獻(xiàn)燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過(guò)程的貢獻(xiàn)8787Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1）指數(shù)法）指數(shù)法實(shí)際結(jié)果不是整數(shù)，而是小數(shù)實(shí)際結(jié)果不是整數(shù)，而是小數(shù)8888Pa

21、rt 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 描述粉末的燒結(jié)行為的十分有效的工具描述粉末的燒結(jié)行為的十分有效的工具 以燒結(jié)頸尺寸為縱坐標(biāo)，燒結(jié)時(shí)間作橫坐標(biāo)以燒結(jié)頸尺寸為縱坐標(biāo)，燒結(jié)時(shí)間作橫坐標(biāo) 研究?jī)烧唛g的對(duì)應(yīng)關(guān)系和燒結(jié)階段研究?jī)烧唛g的對(duì)應(yīng)關(guān)系和燒結(jié)階段8989Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9090Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9191Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第四章第四章 單元系粉末燒結(jié)單元系粉末燒結(jié)Sintering of single componentSintering of single component1 1 燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)

22、介）2 2 燒結(jié)過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大燒結(jié)過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大3 3 納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)9292Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）9393Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1. 1. 燒結(jié)現(xiàn)象：燒結(jié)現(xiàn)象：9494Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9595Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9696Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9797Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大燒結(jié)過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大9898Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)

23、9999Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1)1)對(duì)晶界的阻礙作用：對(duì)晶界的阻礙作用：100100Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)101101Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)102102Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)103103Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)104104Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)105105Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 .2 .晶粒長(zhǎng)大（晶粒長(zhǎng)大（grain growthgrain growth）的阻礙作用模型）的阻礙作用模型106106Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)

24、 Controlling Controlling mechanismmechanism n n A An nS u r f a c e S u r f a c e diffusiondiffusion 4 43D3Ds s/2kT/2kTL a t t i c e L a t t i c e diffusiondiffusion 3 33D3Dv v/2kT/2kTEvaporation-Evaporation-condensationcondensation 2 2 332 2P Pv v(kT) (kT) -1.5-1.5(2m)(2m)-1/2-1/2/4/4108108Part 2Pa

25、rt 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)109109Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)110110Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)111111Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)112112Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)113113Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)問(wèn)題是問(wèn)題是114114Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 為什么納米粉末顆粒的燒結(jié)活性很高？為什么納米粉末顆粒的燒結(jié)活性很高？115115Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)116116Part 2Part

26、2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)117117Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)118118Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4.4.獲得納米晶塊體材料的技術(shù)措施獲得納米晶塊體材料的技術(shù)措施119119Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)金屬：大于金屬：大于95%95%；陶瓷：；陶瓷：75-90%75-90% a. a.孔隙細(xì)小且均勻分布孔隙細(xì)小且均勻分布 b.b.超高壓壓制超高壓壓制 30nmFe: 200,3Gpa:99%30nmFe: 200,3Gpa:99% 65nmNi 65nmNi：500,5.6Gpa:99%500,5.6Gpa:99% c. c. 潤(rùn)滑劑的濕態(tài)壓

27、制潤(rùn)滑劑的濕態(tài)壓制120120Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)121121Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)122122Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)非常規(guī)燒結(jié)：非常規(guī)燒結(jié)：123123Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)124124Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)125125Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)126126Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)127127Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第五章第五章 多元系固相燒結(jié)多元系固相燒結(jié)1 1 互溶系固相燒結(jié)互溶系固相燒結(jié)2 2 互不固溶系固相燒結(jié)互不固

28、溶系固相燒結(jié)128128Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 互溶系固相燒結(jié)互溶系固相燒結(jié)129129Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)130130Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)ProcessingProcessingMixed powderMixed powderPrealloyed Prealloyed powderpowderSintering Sintering cyclescyclesLonger timeLonger timeShorter timeShorter timeUniform Uniform compositioncompositi

29、onPoorPoorBestBestCostCostLowLowHigherHigherFlexibility in Flexibility in compositionscompositionsBestBestPoorPoorcompactabilitycompactabilitybestbestPoorPoor131131Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 與單元系粉末燒結(jié)比較，與單元系粉末燒結(jié)比較，多元系粉末固相燒結(jié)體系的燒多元系粉末固相燒結(jié)體系的燒結(jié)體不僅發(fā)生基本的微觀(guān)結(jié)構(gòu)結(jié)體不僅發(fā)生基本的微觀(guān)結(jié)構(gòu)演化（即孔隙尺寸、形狀的改演化（即孔隙尺寸、形狀的改變和數(shù)量變化）變和數(shù)量變化

30、）還需發(fā)生還需發(fā)生組元間的合金化組元間的合金化過(guò)程過(guò)程（牽涉到（牽涉到 溶解反應(yīng)溶解反應(yīng)，合金化反合金化反應(yīng)應(yīng)，固態(tài)擴(kuò)散固態(tài)擴(kuò)散） 而固態(tài)擴(kuò)散是一緩慢的過(guò)程而固態(tài)擴(kuò)散是一緩慢的過(guò)程對(duì)合金化的均勻化速度起控制作用對(duì)合金化的均勻化速度起控制作用132132Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)133133Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)134134Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)影響因素：影響因素：135135Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)136136Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)137137Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 多

31、元系粉末燒結(jié)時(shí)的擴(kuò)散合金化問(wèn)題多元系粉末燒結(jié)時(shí)的擴(kuò)散合金化問(wèn)題138138Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)139139Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)140140Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)141141Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 互不固溶系固相燒結(jié)互不固溶系固相燒結(jié)142142Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)143143Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 性能性能- -成分關(guān)系成分關(guān)系144144Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)145145Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第六章第

32、六章 液相燒結(jié)液相燒結(jié)Liquid phase sinteringLiquid phase sintering1 1 概述概述2 2 液相燒結(jié)的條件液相燒結(jié)的條件3 3 液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)4 4 液相燒結(jié)組織特征液相燒結(jié)組織特征5 5 液相燒結(jié)效果的影響因素液相燒結(jié)效果的影響因素6 6 熔浸熔浸7 7 超固相線(xiàn)液相燒結(jié)超固相線(xiàn)液相燒結(jié)8 8 活化燒結(jié)活化燒結(jié)146146Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 概述概述147147Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)148148Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)149149Part 2Par

33、t 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)150150Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 液相燒結(jié)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)液相燒結(jié)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)151151Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)152152Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)153153Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 液相燒結(jié)（液相燒結(jié)（liquid phase sinteringliquid phase sintering）的定義和分類(lèi)：的定義和分類(lèi)：154154Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類(lèi)類(lèi)155155Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)156156Part 2Par

34、t 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類(lèi)類(lèi)157157Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類(lèi)類(lèi)158158Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類(lèi)類(lèi)159159Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 液相燒結(jié)的條件液相燒結(jié)的條件(為潤(rùn)濕角為潤(rùn)濕角) )160160Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)161161Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 潤(rùn)濕角的影響因素：潤(rùn)濕角的影響因素：162162Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)163163Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.固相在液相中具有有限的溶解度固相在液相中具有有

35、限的溶解度164164Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)165165Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3.3.液相數(shù)量液相數(shù)量166166Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)167167Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)( (以以W-Ni-CuW-Ni-Cu合金為例合金為例) )168168Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 1.1.液相的形成與顆粒重排液相的形成與顆粒重排(formation and (formation and particle rearrangement)particle

36、rearrangement)：169169Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)170170Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)171171Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 致密化速度可下述方程表示：致密化速度可下述方程表示：172172Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.溶解溶解- -再析出階段（再析出階段（dissolution-dissolution-reprecipitationreprecipitation）：）：173173Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)174174Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)175175Par

37、t 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 小顆粒的溶解速度為小顆粒的溶解速度為176176Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)這一階段的致密化致密化可表示為：177177Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 固相燒結(jié)與晶粒粗化階段固相燒結(jié)與晶粒粗化階段178178Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)179179Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 超細(xì)晶?；蚣{米晶超細(xì)晶粒或納米晶YGYG合金合金WCWC晶粒尺寸的控制晶粒尺寸的控制180180Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)181181Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)鎢鉻碳化物在WC/

38、Co界面的分布182182Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)VC在WC/Co界面的分布183183Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 液相燒結(jié)組織特征液相燒結(jié)組織特征184184Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.固相顆粒的形貌固相顆粒的形貌（固相溶解于液相）（固相溶解于液相）185185Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)186186Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)187187Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)188188Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5 5 液相燒結(jié)效果的影響因素液相燒結(jié)效果的影響因素18

39、9189Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)190190Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 .2 .顆粒形狀顆粒形狀191191Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3. 3. 粉末顆粒內(nèi)開(kāi)孔隙粉末顆粒內(nèi)開(kāi)孔隙192192Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4. 4. 粉末的化學(xué)計(jì)量粉末的化學(xué)計(jì)量193193Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5. 5. 低熔點(diǎn)組元的分布均勻性低熔點(diǎn)組元的分布均勻性194194Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6.6.低熔組元的含量低熔組元的含量195195Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7. 7

40、. 壓坯密度壓坯密度196196Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)8.8.加熱與冷卻速度加熱與冷卻速度197197Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9.9.溫度與時(shí)間溫度與時(shí)間198198Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)10.10.氣氛氣氛199199Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6 6 熔浸熔浸InfiltrationInfiltration200200Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)201201Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.獲得較理想熔浸效果的條件獲得較理想熔浸效果的條件202202Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)203203Part 2Part