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1、第一节第一节 陶瓷的烧结理论陶瓷的烧结理论第二节第二节 陶瓷的烧结方法陶瓷的烧结方法第三节第三节 陶瓷烧结后的处理陶瓷烧结后的处理第七章第七章 陶瓷的烧结原理及工艺陶瓷的烧结原理及工艺第一节第一节 陶瓷的烧结理论陶瓷的烧结理论q 概概 述述 定定 义义： 烧结是指高温条件下，坯体表面积减小，孔隙率降烧结是指高温条件下，坯体表面积减小，孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。低、机械性能提高的致密化过程。 烧结驱动力烧结驱动力： 粉体的表面能降低和系统自由能降低。粉体的表面能降低和系统自由能降低。 烧结的主要阶段烧结的主要阶段： 1）烧结前期阶段（坯体入炉）烧结前期阶段（坯体入炉90致密化）致密化
2、） 粘结剂等的脱除：如石蜡在粘结剂等的脱除：如石蜡在250400全部汽化全部汽化 挥发。挥发。 随着烧结温度升高，原子扩散加剧，孔隙缩小，随着烧结温度升高，原子扩散加剧，孔隙缩小， 颗粒间由点接触转变为面接触，孔隙缩小，连通孔颗粒间由点接触转变为面接触，孔隙缩小，连通孔 隙变得封闭，并孤立分布。隙变得封闭，并孤立分布。 小颗粒间率先出现晶界，晶界移动，晶粒长大。小颗粒间率先出现晶界，晶界移动，晶粒长大。 2）烧结后期阶段）烧结后期阶段 孔隙的消除：孔隙的消除：晶界上的物质不断扩散到孔隙处，晶界上的物质不断扩散到孔隙处， 使孔隙逐渐消除。使孔隙逐渐消除。 晶粒长大：晶粒长大：晶界移动，晶粒长大。
3、晶界移动，晶粒长大。 烧结的分类烧结的分类：固相烧结（只有固相传质）固相烧结（只有固相传质）液相烧结（出现液相）液相烧结（出现液相）气相烧结（蒸汽压较高）气相烧结（蒸汽压较高）烧烧 结结q 烧结过程的物质传递烧结过程的物质传递气相传质（蒸发与凝聚为主）气相传质（蒸发与凝聚为主）固相传质（扩散为主）固相传质（扩散为主）液相传质（溶解和沉淀为主）液相传质（溶解和沉淀为主）烧结过程烧结过程中的物质中的物质传递传递q 影响烧结的因素影响烧结的因素原料粉末的粒度原料粉末的粒度烧结温度烧结温度烧结时间烧结时间烧结气氛烧结气氛影响因素影响因素第二节第二节 陶瓷的烧结方法陶瓷的烧结方法q 烧结分类烧结分类常压
4、烧结常压烧结压力烧结压力烧结按压力分类按压力分类普通烧结普通烧结氢气烧结氢气烧结真空烧结真空烧结按气氛分类按气氛分类固相烧结固相烧结液相烧结液相烧结气相烧结气相烧结活化烧结活化烧结反应烧结反应烧结按反应分类按反应分类q 常见的烧结方法常见的烧结方法 传统陶瓷在隧道窑中进行烧结，特种陶瓷大都在电传统陶瓷在隧道窑中进行烧结，特种陶瓷大都在电窑中进行烧结。窑中进行烧结。 普通烧结普通烧结普通烧结普通烧结 热压烧结热压烧结热压烧结热压烧结 热压烧结是在烧结过程中同时对坯料施加压力，加热压烧结是在烧结过程中同时对坯料施加压力，加速了致密化的过程。所以热压烧结的温度更低，烧结时速了致密化的过程。所以热压烧
5、结的温度更低，烧结时间更短。间更短。 将粉体压坯或装入包套的粉体放入高压容器中，在将粉体压坯或装入包套的粉体放入高压容器中，在高温和均衡的气体压力作用下，烧结成致密的陶瓷体。高温和均衡的气体压力作用下，烧结成致密的陶瓷体。 热等静压烧结热等静压烧结热等静压烧结热等静压烧结 真空烧结真空烧结真空烧结真空烧结 将粉体压坯放入到真空炉中进行烧结。真空烧结有将粉体压坯放入到真空炉中进行烧结。真空烧结有利于粘结剂的脱除和坯体内气体的排除，有利于实现高利于粘结剂的脱除和坯体内气体的排除，有利于实现高致密化。致密化。 反应烧结、气相沉积成形、高温自蔓延（反应烧结、气相沉积成形、高温自蔓延（SHS）烧）烧结、
6、等离子烧结、电火花烧结、电场烧结、超高压烧结、结、等离子烧结、电火花烧结、电场烧结、超高压烧结、微波烧结等微波烧结等 其他烧结方法其他烧结方法其他烧结方法其他烧结方法第三节第三节 陶瓷烧结的后处理陶瓷烧结的后处理q 表面施釉表面施釉釉浆制备釉浆制备涂涂 釉釉烧烧 釉釉 工艺过程工艺过程工艺过程工艺过程 表面施釉是通过高温加热，在陶瓷表面烧附一层玻表面施釉是通过高温加热，在陶瓷表面烧附一层玻璃状物质使其表面具有光亮、美观、绝缘、防水等优异璃状物质使其表面具有光亮、美观、绝缘、防水等优异性能的工艺方法。性能的工艺方法。 为改善烧结后的陶瓷制件的表面光洁度、精确尺寸为改善烧结后的陶瓷制件的表面光洁度、精确尺寸或去除表面缺陷等，常利用磨削、激光以及超声波等加或去除表面缺陷等，常利用磨削、激光以及超声波等加工方法对其进行处理。工方法对其进行处理。q 陶瓷的加工陶瓷的加工q 陶瓷的封接陶瓷的封接 在很多场合，陶瓷需要与其他材料封接使用。常用在很多场合，陶瓷需要与其他材料封接使用。常用的封接技术有：玻璃釉封接、金属化焊料封接、激光焊的封接技术有：玻璃釉封接、金属化焊料封接、激光焊接、烧结金属粉末封装等。接、烧结金属粉末封装等。
