《电子功能材料与元器件：2-5 固态烧结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子功能材料与元器件：2-5 固态烧结（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LOGO2-5 固态烧结态烧结LOGO2-5 固态烧结 固体材料的烧结现象、机理和工艺条件的控制对改进材料的显微结构及其物理化学性质是十分重要的，尤其是在功能陶瓷材料的制备过程中，首先由粉体经加工成形（固态素坯），再经适当的固态烧结而得到具有某些性能的陶瓷材料。 若对固态素坯加热，其中的物质质点将产生迁移运动使材料产生收缩。在低于材料熔点的温度下，素坯变成致密的多晶体，这种过程称为烧结。LOGO2-5 固态烧结 在烧结的过程中，发生的主要变化为微粒或晶粒尺寸与形状的改变，以及伴随的气孔尺寸与形状的变化，在最终形成致密体时，气孔也将完全消失。 烧结的过程需要在高温下进行。烧结温度一般为材料的熔融
2、温度的0.3-0.9倍，具体温度值取决于材料本身的性质及外部工艺条件。 经过烧结的材料，宏观上产生的变化为收缩、致密化与强度增大。因此烧结的程度与速率可以用收缩率、气孔率、密度等及其与时间的关系来表征。LOGOv烧结过程分为初期、中期、后期三个阶段v（1）初期模型描述球形粉粒间接触面积扩展及素坯收缩率为 5的阶段模型v（2）中期模型描述材料经初期烧结后，相互结合在一起的微粒将开始晶粒生长，终点通常以气孔率5%为标志。v（3）后期模型描述呈球形的气孔沿着3叉晶界角落排出烧结体并使烧结体的密度达到或接近理论数值之阶段的模型2-5 固态烧结LOGO2-5 固态烧结初期模型 从热力学角度，烧结而导致材
3、料致密化的基本驱动力是表面、界面的减少从而系统表面能、界面能下降；从动力学角度，要通过各种复杂的扩散传质过程（表2-1）。 固体粉料组成的素坯在开始烧结时，料粒之间的接触面扩展，素坯开始收缩。当素坯的收缩率为0-5%时，称为烧结的初期阶段。 烧结的驱动力主要来源于由于颗粒表面曲率的变化而造成的体积压力差、空位浓度差和蒸汽压差。LOGO2-5 固态烧结烧结的中后期模型避免二次结晶LOGO2-5 固态烧结v烧结过程中引起二次再结晶的因素很多，主要有下述几种：v（1）原始粉料的尺寸分布范围过大。v（2）素坯烧结时发生不均匀的致密化。v（3）在原始粉料中掺入不适当的外加剂或烧结气 氛不适当。v（4）晶界的本质特性v（5）第二相与晶界分离v（6）过高的烧结温度与过长的烧结时间LOGO2-5 固态烧结避免产生二次再结晶v（1）原始粉料的尺寸大小尽可能均匀分布， 并通过研磨消除团聚体。v（2）在混磨和素坯成形时应使粉料和素坯 的各部分密度与成分均匀v（3）在原始粉料中掺入外加剂和烧结气氛 要合理的选择和控制。v（4）严格的控制烧结的温度和恒温时间（5）采用热压烧结、短时快速烧结等新工 艺LOGO2-5 固态烧结烧结炉LOGO2-5 固态烧结LOGO2-5 固态烧结LOGO2-5 固态烧结LOGO2-5 固态烧结
