陶瓷烧结工艺
2024-03-14
烧结是利用热能使粉状坯料致密化的工艺技术。烧结的定义是指多孔陶瓷坯料在高温条件下的致密化过程,表面积减小,气孔率降低,力学性能提高。只有掌握坯体在高温烧成过程中的变化规律,正确地选择和设计窑炉,科学地制定和实施烧成制度,严格执行装料、烧成的操作规程,才能提高产品质量,降低燃料消耗,取得良好的经济效益。
烧结参数
材料参数 | 粉末 |
形貌、粒径、粒度分布、团聚、混合均匀度等 | |
化学特性 | |
化学成分、纯度、非化学计量、绝对均匀性等 | |
工艺参数 | 烧结温度、烧结时间、压力气氛、升降温等 |
影响陶瓷材料烧结的工艺参数
(1)烧成温度对制品性能的影响
- 烧成温度是指陶瓷坯体烧成以获得最佳性能时的相应温度,即使用时的止火温度。
- 烧成温度的高低直接影响晶粒的大小和数量。对于固相扩散或液相重结晶,提高烧成温度都是有利的。但对于特种瓷,烧成温度过高,会造成整体晶粒尺寸过大或少数晶粒数量急剧增多,破坏了组织结构的均匀性,从而使制品的机电性能变坏。
(2)保压时间对产品性能的影响
在最高烧成温度下维持一定的时间,一方面可以使物理化学变化更加充分,使坯体具有充足的液相和合适的晶粒大小,另一方面组织结构也趋于均匀。但保温时间过长,晶粒会发生溶解,不利于坯体中形成坚固的骨架,降低力学性能。
(3)烧成气氛对制品性能的影响
- 气氛对陶瓷坯体过烧膨胀的影响
- 气氛对坯体收缩及烧结的影响
- 气氛对坯料颜色、透光率及釉层质量的影响。
(4)加热、冷却速度对制品性能的影响
固相烧结一般可分为三个阶段:初期,主要表现为颗粒形状的改变;中间阶段,主要表现为孔隙形状的改变;末期,主要表现为孔隙尺寸的减小。
液相烧结(简称LPS)是指含有多种粉末的烧结体,烧结温度至少要高于其中一种粉末的熔化温度,使烧结过程中发生液相烧结的过程。
优势:
- 提高烧结驱动力。
- 可制备微观结构可控、性能优化的陶瓷复合材料

点火针陶瓷
特色烧结-热压烧结
热压在烧结过程中同时对坯料施加压力,加速了致密化过程,因此热压烧结温度较低,烧结时间较短。
热压技术已有70年历史,最早用于制备碳化钨和钨粉致密零件。目前广泛应用于陶瓷生产,粉末冶金和复合材料。
热压烧结的优点
- 所需成型压力仅为冷压法的1/10
- 降低烧结温度、缩短烧结时间可抑制晶粒长大。
- 容易获得机械性能和电气性能良好的产品。
- 能生产形状复杂、尺寸精确的产品。

陶瓷部件卷发器

