陶瓷液相燒結介紹（最新）_技術資料【科眾陶瓷】

凡是有液相參與的燒結過程稱為液相燒結。如上所述，由于陶瓷粉末中總含有少量雜質，因而大多數材料在燒結中都會或多或少地出現液相。即使在沒有雜質的純固相系統中，高溫下還會出現“接觸”熔融現象。因而純粹的固態燒結實際上不易實現。在先進陶瓷材料的制造過程中，液相燒結有著廣泛的應用。

氧化鋯陶瓷棒燒結

如同固相燒結過程，液相燒結過程的推動力也是粉體顆粒的表面能，燒結過程由顆粒重排、氣孔填充和晶粒生長等階段組成。不同之處是，液相燒結的流動傳質速率比擴散傳質快，因而液相燒結的致密化速率高，可使坯體在比固相燒結溫度低得多的情況下獲得致密的燒結體。此外，液相燒結過程的速率與液相的數量、液相性質（黏度、表面張力等）、液相與固相的潤濕情況、固相在液相中的溶解度等有密切的關系。因此，影響液相燒結的因素比固相燒結更為復雜。

液相燒結過程的傳質方式主要是流動傳質和溶解一沉淀傳質，前者又包括屬于牛頓型流動的黏性流動傳質和非牛頓型流動的塑性傳質。對于黏性流動傳質，決定燒結速率的主要參數有顆粒起始粒徑、黏度和表面張力。顆粒起始尺寸減小，則燒結速率增大。黏度及其隨溫度的變化程度是需要控制的關鍵因素。例如，對于典型鈉鈣硅玻璃，若溫度變化100℃，黏度約變化1000倍。因此，如果某種坯體燒結速率太低，可以采用加入液相黏度較低的組分來提高燒結速率。當氧化鋯陶瓷坯體中的燒結液相量比較少時，該流動傳質往往表現出非牛頓型流動的塑性傳質，即只有作用應力超過某一屈服值時才發生流動傳質。對于塑性流動傳質，較小的顆粒起始粒徑、黏度和較大的表面張力有利于燒結體的盡可能致密化。

在液相燒結過程中，當固相在液相中有可溶性，并且液相能夠較好地潤濕固相時，燒結傳質過程就會發生部分固相溶解并在另一部分固相上沉積的溶解沉淀傳貢過程。影響該傳質過程的主要因素有顆粒的起始粒度、粉末特性（溶解度、潤濕性能）、液相數量、燒結溫度等。由于固相在液相中的溶解度、擴散系數以及固液潤濕性能等目前幾下-沒有確切的數值可以利用，因此以此方式進行的液相燒結的過程比較復雜。

典型液相燒結致密化過程，Mg()+2%（質量分數）高嶺土在1730 C燒結過程包括三個不同的傳質階段。開始階段直線斜率約為1．屬于顆粒重排過程；第二階段直線斜率約為1/3，屬于溶解沉淀傳質過程；最后階段曲線趨于水平，說明致密化速率更緩慢，坯體已接近于終點密度。此時在高溫反應產生的氣泡包入液相中形成封閉氣孑L，只有依靠擴散傳質充填氣孑L，若氣孔內的氣體不溶入液相，則隨著燒結溫度的升高，氣泡內氣壓增高，抵消了表面張力的作用，燒結就停止了。

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本文“陶瓷液相燒結介紹（最新）”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2020-10-27 16:54:22
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