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文档简介
1、烧结技术 n烧结定义： 为了提高压坯或粉体的强度，需要在适当的 条件在热处理。就是把压坯或粉体加热到其基 本组元熔点一下的温度（0.70.85Tk),并在此 温度下保温,从而使粉末颗粒相互结合起来,改 善其性能。GB3500-83D 定义为：粉末或压坯 在低于主要组分熔点的温度下的加热处理，借 助颗粒间的连接以提高强度。 烧结对粉末冶金材料和制品的性能起着决定 性影响。用烧结的方法可以制得各种纯金属、 合金、化合物以及复合材料。可以分为单相系、 多相系烧结；固相、液相烧结。 烧结过程的热力学 n热力学：表面能；晶格畸变能；空位缺 陷 nA=UTS nA 自发烧结能量 nU 为粉末过剩能量 nT
2、 绝对温度 nS 粉末状态与烧结状态的熵差 烧结基本过程 n1开始阶段-烧结初期： n原始接触点、面转变成晶粒结合，即通 过形核、长大等原子迁移过程形成烧结 颈。 n晶粒不发生变化，颗粒外形基本不变化 n主要发生金属的回复、吸附的气体核水 分挥发，成形剂排除 n2 中间阶段烧结颈长大阶段： n原子向粘结面的大量迁移，使烧结颈扩 大，颗粒间距缩小，形成连续的孔隙网 络。由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动， 被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。 n密度和强度的增加是主要特征。 n开始出现再结晶 n颗粒表面氧化物可能被完全还原。 n3 段最终阶闭孔隙球化和缩小阶段： n多数孔隙被完全分离，闭孔隙数量大为 增
3、加，孔隙趋于球形且不断缩小。 n整个烧结体仍然可以缓慢收缩，依靠孔 隙的消失和数量的减少来实现。 n此阶段可以持续很长时间，但是无法消 除少量的孔隙。 烧结原动力 n烧结体内，各处蒸汽压之差是烧结过程 中通过物质蒸发转移的原动力。 n 吉布斯凯尔文方程 nPP0 /KtR nP0 平面饱和蒸汽压； nR曲率半径 烧结中物质迁移 n1 开始阶段烧结 n粘性流动结构：弗兰克尔原理。 n蒸发凝聚机构：孔隙球化作用。 n体积扩散机构。 n表面扩散机构。 n晶界扩散机构。 n塑性流动机构。 2 中间烧结阶段 强化烧结 1活化烧结： n预氧化烧结；添加合金元素；在气氛或 填料中加活化剂 2 电火花烧结：原理和设备 3 相稳定化 全致密化工艺 n1 热压 n2 热等静压 n3 热挤（压） n4 热锻 n5 喷雾沉积 n6 大气压固结 n7 最新工艺：温压，压力烧结 烧结气氛 n1 还原性气氛：纯氢，分解氨， n2 可控碳气氛：碳氢化合物（甲烷、丙 烷）是天然气的主要成分，也是焦炉 煤气，石油气的组分。 n3 真空气氛 n4 烧结填料：均温，防止粘结、氧化， 气氛冲刷，。主要有氧化铝、氧化镁、 石墨和少量的活化剂等。 烧结炉 n1 按工作形式：间歇式；连续式。 n2 按气氛：气氛炉；真空炉。 n3 按结构 ：步进式；履带式；推舟式。 n4 按工作温度：低温；中温；高温。 烧结炉的基本结构 n
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