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陶瓷材料燒結方法一般可分為:常規燒結、反應燒結、氣氛壓力燒結、熱壓燒結、熱等靜態燒結、微波燒結、放電等離子燒結及高溫自蔓延燒結等。
常規燒結:
常規燒結一般采用常規加熱方式,在傳統電爐中進行,通常引入一些燒結助劑,以期形成部分低熔點的固溶體、玻璃相或其他液相,促進顆粒的重排和粘性流動,從而獲得致密的產品,同時也可以降低燒結溫度。在氧化鋁的燒結中加入TiO2、Cr2O3、Fe2O3、MnO2等可形成固溶體,這類氧化物有與氧化物相近的晶格常數,同時是變價氧化物。由于變價作用,使氧化鋁內部產生晶體缺陷,活化晶格,促進燒結。例如:加入0.5-1%的二氧化鈦、鈦離子和鋁離子的離子半徑相近,因此鈦離子極易取代鋁離子而形成二氧化鈦--三氧化鈦鋁固溶體,并引起晶格畸變。另外為了達到電荷平衡,必定會留下空位,這就更有利于燒結。
盡可能的降低粉末粒度也是促進燒結的重要措施之一。因為粉末越細,表面能越高,燒結越容易。燒結溫度的降低不僅僅使生產容易進行,經濟上合算,而且常常可以改善產品的性能。對于普通性能要求的陶瓷材料及制品,常規燒結是最方便經理可行的燒結方法。
反應燒結:
反應燒結僅局限于少量幾個體系:氮化硅、氧氮化硅、碳化硅等。反應燒結的優點是不需添加額外的添加物,因此高溫下材料的強度不會明顯降低;產品的外形和尺寸基本不變,可以制得形狀復雜尺寸精確的制品;要把兩個零件焊接在一起,只需將其連接在一起進行氮化即可;同時工藝簡單、經濟,適合大批量生產。
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