陶瓷燒結(jié)原理工藝

1、第一節(jié)第一節(jié) 陶瓷的燒結(jié)理論陶瓷的燒結(jié)理論第二節(jié)第二節(jié) 陶瓷的燒結(jié)方法陶瓷的燒結(jié)方法第三節(jié)第三節(jié) 陶瓷燒結(jié)后的處理陶瓷燒結(jié)后的處理第七章第七章 陶瓷的燒結(jié)原理及工藝陶瓷的燒結(jié)原理及工藝第一節(jié)第一節(jié) 陶瓷的燒結(jié)理論陶瓷的燒結(jié)理論q 概概 述述 定定 義義： 燒結(jié)是指高溫條件下，坯體表面積減小，孔隙率降燒結(jié)是指高溫條件下，坯體表面積減小，孔隙率降低、機(jī)械性能提高的致密化過程。低、機(jī)械性能提高的致密化過程。 燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力燒結(jié)驅(qū)動(dòng)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(jié)的主要階段燒結(jié)的主要階段： 1）燒結(jié)前期階段（坯體入爐）燒結(jié)前期階段（坯體入爐90致密化）致密化

2、） 粘結(jié)劑等的脫除：如石蠟在粘結(jié)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(jié)溫度升高，原子擴(kuò)散加劇，孔隙縮小，隨著燒結(jié)溫度升高，原子擴(kuò)散加劇，孔隙縮小， 顆粒間由點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)變?yōu)槊娼佑|，孔隙縮小，連通孔顆粒間由點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)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(dòng)，晶粒長(zhǎng)大。小顆粒間率先出現(xiàn)晶界，晶界移動(dòng)，晶粒長(zhǎng)大。 2）燒結(jié)后期階段）燒結(jié)后期階段 孔隙的消除：孔隙的消除：晶界上的物質(zhì)不斷擴(kuò)散到孔隙處，晶界上的物質(zhì)不斷擴(kuò)散到孔隙處， 使孔隙逐漸消除。使孔隙逐漸消除。 晶粒長(zhǎng)大：晶粒長(zhǎng)大：晶界移動(dòng)，晶粒長(zhǎng)大。

3、晶界移動(dòng)，晶粒長(zhǎng)大。 燒結(jié)的分類燒結(jié)的分類：固相燒結(jié)（只有固相傳質(zhì)）固相燒結(jié)（只有固相傳質(zhì)）液相燒結(jié)（出現(xiàn)液相）液相燒結(jié)（出現(xiàn)液相）氣相燒結(jié)（蒸汽壓較高）氣相燒結(jié)（蒸汽壓較高）燒燒 結(jié)結(jié)q 燒結(jié)過程的物質(zhì)傳遞燒結(jié)過程的物質(zhì)傳遞氣相傳質(zhì)（蒸發(fā)與凝聚為主）氣相傳質(zhì)（蒸發(fā)與凝聚為主）固相傳質(zhì)（擴(kuò)散為主）固相傳質(zhì)（擴(kuò)散為主）液相傳質(zhì)（溶解和沉淀為主）液相傳質(zhì)（溶解和沉淀為主）燒結(jié)過程燒結(jié)過程中的物質(zhì)中的物質(zhì)傳遞傳遞q 影響燒結(jié)的因素影響燒結(jié)的因素原料粉末的粒度原料粉末的粒度燒結(jié)溫度燒結(jié)溫度燒結(jié)時(shí)間燒結(jié)時(shí)間燒結(jié)氣氛燒結(jié)氣氛影響因素影響因素第二節(jié)第二節(jié) 陶瓷的燒結(jié)方法陶瓷的燒結(jié)方法q 燒結(jié)分類燒結(jié)分類常壓

4、燒結(jié)常壓燒結(jié)壓力燒結(jié)壓力燒結(jié)按壓力分類按壓力分類普通燒結(jié)普通燒結(jié)氫氣燒結(jié)氫氣燒結(jié)真空燒結(jié)真空燒結(jié)按氣氛分類按氣氛分類固相燒結(jié)固相燒結(jié)液相燒結(jié)液相燒結(jié)氣相燒結(jié)氣相燒結(jié)活化燒結(jié)活化燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)反應(yīng)燒結(jié)按反應(yīng)分類按反應(yīng)分類q 常見的燒結(jié)方法常見的燒結(jié)方法 傳統(tǒng)陶瓷在隧道窯中進(jìn)行燒結(jié)，特種陶瓷大都在電傳統(tǒng)陶瓷在隧道窯中進(jìn)行燒結(jié)，特種陶瓷大都在電窯中進(jìn)行燒結(jié)。窯中進(jìn)行燒結(jié)。 熱壓燒結(jié)是在燒結(jié)過程中同時(shí)對(duì)坯料施加壓力，加熱壓燒結(jié)是在燒結(jié)過程中同時(shí)對(duì)坯料施加壓力，加速了致密化的過程。所以熱壓燒結(jié)的溫度更低，燒結(jié)時(shí)速了致密化的過程。所以熱壓燒結(jié)的溫度更低，燒結(jié)時(shí)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(jié)成致密的陶瓷體。高溫和均衡的氣體壓力作用下，燒結(jié)成致密的陶瓷體。 將粉體壓坯放入到真空爐中進(jìn)行燒結(jié)。真空燒結(jié)有將粉體壓坯放入到真空爐中進(jìn)行燒結(jié)。真空燒結(jié)有利于粘結(jié)劑的脫除和坯體內(nèi)氣體的排除，有利于實(shí)現(xiàn)高利于粘結(jié)劑的脫除和坯體內(nèi)氣體的排除，有利于實(shí)現(xiàn)高致密化。致密化。 反應(yīng)燒結(jié)、氣相沉積成形、高溫自蔓延（反應(yīng)燒結(jié)、氣相沉積成形、高溫自蔓延（SHS）燒）燒結(jié)、等離子燒結(jié)、電火花燒結(jié)、電場(chǎng)燒結(jié)、超高壓燒結(jié)、結(jié)、等離子燒結(jié)、電火花燒結(jié)、電場(chǎng)燒結(jié)、超高壓燒結(jié)、微波燒結(jié)等微波燒結(jié)等 第三節(jié)第三節(jié) 陶瓷燒結(jié)的后處理陶瓷

6、燒結(jié)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(zhì)使其表面具有光亮、美觀、絕緣、防水等優(yōu)異璃狀物質(zhì)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(jié)后的陶瓷制件的表面光潔度、精確尺寸為改善燒結(jié)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(duì)其進(jìn)行處理。工方法對(duì)其進(jìn)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(chǎng)合，陶瓷需要與其他材料封接使用。常用