特种陶瓷的主要制备工艺过程包括坯料制备、成型和烧结三步。在成型工艺完成后,烧结可以控制晶粒的生长,对材料的使用性能影响至关重大,今天小编主要跟大家分享影响特种陶瓷的烧结因素:
1.粉末颗粒度
特种陶瓷的原材料细颗粒增加烧结推动力,缩短原子扩散距离,提高颗粒在液相中的溶解度,导致烧结过程加速,但是过细的颗粒容易吸附大量气体,妨碍颗粒间的接触,阻碍烧结,因此必须根据烧结条件合理的选择粒度。
2.外加剂的作用
固相烧结中,外加剂可通过增加缺陷促进烧结;液相烧结中,外加剂可通过改变液相的性质来促进烧结。
3.烧结温度和时间
提高烧结温度对固相扩散等传质有利,但过高的温度会促使二次结晶,使材料性能恶化。特种陶瓷烧结的低温阶段以表面扩散为主,高温阶段以体积扩散为主,低温烧结时间过长对致密化不利,是材料的性能变坏,因此通常采用高温短时烧结提高材料的致密度。
4.烧结气氛
在空气中烧结,会使晶体生成空位、造成缺陷,所以烧结不同的基体材料要对气氛进行选择。而气氛对烧结的影响又十分复杂。一般材料如TiO2、BeO、Al2O3等,在还原气氛中烧结,氧可以直接从晶体表面逸出,形成缺陷结构,从而利于烧结;非氧化物特种陶瓷,由于在高温下易被氧化,因而在氮气及惰性气体中进行烧结;PZT陶瓷,为防止Pb的挥发,要求加气氛片或气氛粉体进行密闭烧结。
5.成型压力
坯体的成型压力也对材料的性能影响至关重要。成型压力越大,坯体中颗粒接触的越紧密,烧结时扩散阻力越小;过高的成型压力又会是粉料发生脆性断裂,不利于烧结。
以上就是小编跟大家总结的影响特种陶瓷烧结的五种因素,希望对大家有所帮助!
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