詳解氧化鋯陶瓷固相燒結(jié)的三個(gè)階段

氧化鋯陶瓷的的燒結(jié)方式一般都采用常壓燒結(jié)，另外還有一種燒結(jié)方式---固相燒結(jié)，它有三個(gè)階段，，因?yàn)闊Y(jié)是進(jìn)行陶瓷加工前的重要一個(gè)階段，所以下面科眾陶瓷廠給大家?guī)?lái)詳細(xì)解釋介紹這三個(gè)階段。

氧化鋯陶瓷制品在固相燒結(jié)過(guò)程中，會(huì)發(fā)生許多變化，圖3－13表示了固相燒結(jié)過(guò)程變化情況。在這些變化中，最主要的有：
①尺寸收縮、密度增加；
②強(qiáng)度顯著增加；
③合金化；
④晶粒長(zhǎng)大等。

氧化鋯陶瓷環(huán)打孔

固相燒結(jié)大致分為三個(gè)階段進(jìn)行：

第一階段，即粘接過(guò)程。顆粒間的原始接觸點(diǎn)或面轉(zhuǎn)變成晶體結(jié)合，即通過(guò)成核、晶粒長(zhǎng)大等過(guò)程形成燒結(jié)頸。在此階段中，顆粒內(nèi)的晶粒不發(fā)生變化，顆粒外形也基本不變，整個(gè)燒結(jié)不發(fā)生收縮，密度增加也極為微小，但是燒結(jié)體的強(qiáng)度和導(dǎo)電性等出于顆粒接觸面增大而有明顯的增加。

第二階段，即燒結(jié)頸長(zhǎng)大階段。在此階段中，燒結(jié)颋擴(kuò)大，顆粒間距離縮小，形成連續(xù)的閉孔網(wǎng)絡(luò)，孔頸大量消失，燒結(jié)體收縮，密度和強(qiáng)度顯著增加。

第三階段，孔隙球化和縮小，整個(gè)燒結(jié)體仍可能緩慢收縮，主要是靠孔隙的消失和孔隙數(shù)量的減少來(lái)實(shí)現(xiàn)，但仍殘留少量閉孔隙。

在燒結(jié)過(guò)程中，隨著晶粒的長(zhǎng)大，燒結(jié)的原動(dòng)力減弱，因此，燒結(jié)的速度降低。粗型品粒在其晶界處容易產(chǎn)生缺陷，易使強(qiáng)度降低，故一般結(jié)構(gòu)材料多不希望如此。因而如何抑制晶粒的過(guò)快成長(zhǎng)，使其密度接近于理論值就成了技術(shù)關(guān)鍵。

不管在理論上，還還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，都可以發(fā)現(xiàn)，平均粒徑小的粒子發(fā)生收縮后越發(fā)變小，而大的粒子將其合并，越越發(fā)變大。在大粒子周圍彎曲的晶界兩側(cè)存在著自由能之差，它是晶界遷移的原動(dòng)力。因此，晶界向曲率中心遷移，粒子生長(zhǎng)。有理論指出，晶界遷移速度隨溫度升高呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系增加，在一定溫度下與晶界曲率成正比。

但存在許多氧化物情況下，即使原料純度非常高，晶晶界附近也有相當(dāng)寬度的晶格缺陷和空間電荷層存在。由于雜質(zhì)向晶界偏析，所所以在實(shí)際應(yīng)用的陶瓷材料中，晶粒生長(zhǎng)到某種程度時(shí)如果晶界率減小，晶界遷移則急劇減慢。