液相強(qiáng)化燒結(jié)

1、《材料動(dòng)力學(xué)材料動(dòng)力學(xué)》論文論文液相強(qiáng)化燒結(jié)液相強(qiáng)化燒結(jié)摘要：要：燒結(jié)通常是指粉粒集合體(即胚體）在高溫作用下，內(nèi)表面的減少，氣孔率降低，顆粒間接觸面加大，以及機(jī)械強(qiáng)度提高的過(guò)程。燒結(jié)總是意味著固體粉狀成型體在低于豈容點(diǎn)溫度加熱，使物質(zhì)自發(fā)地充填顆粒間隙而致密化的過(guò)程燒結(jié)可以發(fā)生在單純的固體之間，也可以在液相參與下進(jìn)行，前者稱為固相燒結(jié)，后者稱為液相燒結(jié)；將固體粉料加熱，在一定高溫下燒結(jié)的過(guò)程中，可能伴隨有脫水、熱分解、相變、共溶、熔融

2、和溶解、固相反應(yīng)、以及析晶，晶體長(zhǎng)大，溶質(zhì)的融入與偏析和無(wú)定型玻璃相的凝固等多種物理、化學(xué)變化過(guò)程。隨著固體物理學(xué)的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了一種基于晶粒結(jié)構(gòu)、晶粒缺陷、質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散等原子或離子為著眼點(diǎn)的燒結(jié)模型理論。晶體中原子或離子的遷移機(jī)制主要分為兩種：空位機(jī)制和間隙機(jī)制。ν0為格點(diǎn)原子振動(dòng)頻率（約1013s）；ΔGm為擴(kuò)散勢(shì)壘；Nν為空位濃度；A為比例系數(shù)。若考慮空位來(lái)源于晶體結(jié)構(gòu)中本證熱缺陷，例如肖特基缺陷，則上式中，此處ΔGf為空位形成能。將上

3、述兩式代入質(zhì)點(diǎn)隨機(jī)遷移的擴(kuò)散系數(shù)表達(dá)式：《材料動(dòng)力學(xué)材料動(dòng)力學(xué)》論文論文即物質(zhì)的粉粒的某一部分蒸發(fā)，經(jīng)由氣態(tài)過(guò)程，再凝結(jié)到相鄰粉粒的接合部分，即所謂“蒸發(fā)凝結(jié)過(guò)程”。2.固相燒結(jié)：主要指構(gòu)成粉粒本身的原子、離子或空格點(diǎn)（缺位），通過(guò)表面擴(kuò)散、界面擴(kuò)散或體內(nèi)擴(kuò)散來(lái)達(dá)到物質(zhì)傳遞的效果，即所謂擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程。3.液相燒結(jié)液相燒結(jié)：燒結(jié)體系中出現(xiàn)少量能夠使固體粉粒潤(rùn)濕的液相；由于粉粒的表面狀況不同及毛細(xì)管壓的作用，使粉粒進(jìn)一步靠攏、擠緊；表面曲率

4、較大的突出部分之質(zhì)點(diǎn)，易于溶于液相之中，經(jīng)過(guò)在液相擴(kuò)散的方式，到達(dá)并析出在曲率較大，凹面或粉料相接觸的頸部表面，即所謂“溶入析出”過(guò)程；這種過(guò)程中液相的毛細(xì)管壓對(duì)粉粒的迫近，粉粒相對(duì)移位后的重排，質(zhì)點(diǎn)的溶入與析出等物理過(guò)程，起著決定性的作用。但當(dāng)體系中由于某種雜質(zhì)的存在或其它原因而產(chǎn)生類(lèi)似化學(xué)反應(yīng)式的作用時(shí)，將出現(xiàn)一種遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于毛細(xì)管壓的作用力，而使燒結(jié)過(guò)程大為加速。這種類(lèi)型的燒結(jié)，通常就稱為活化燒結(jié)，活化燒結(jié)過(guò)程大多有液相存在，但并非一

5、定需要液相存在。液相燒結(jié)的早期觀點(diǎn)：液相的作用主要是一種物理過(guò)程，液相出現(xiàn)時(shí)由于毛細(xì)管壓力的作用，將引起坯體中粉?；蚣馔共糠衷谝合嘀腥芙?，通過(guò)擴(kuò)散而在另一部分的淀析；由于潤(rùn)濕作用而使固液界面能下降。近期的研究發(fā)現(xiàn)：在絕大多數(shù)情況下，液相燒結(jié)都伴隨著不同形式的化學(xué)反應(yīng)。這種化學(xué)反應(yīng)的作用力遠(yuǎn)比毛細(xì)管壓力大，其所引起的體系自由能的下降，也比表面（包括界面）自由能的下降要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，故有人將這類(lèi)有反應(yīng)作用的燒結(jié)稱為活化燒結(jié)。1、液相燒結(jié)中的