烧结
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一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整,例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
《烧结的基本过程》同学们,今天咱们来了解一下烧结的基本过程。
你们可能会问,什么是烧结呀?其实,烧结就是把一些粉末状的东西变成一个坚固的整体。
那它是怎么做到的呢?简单说,就是先把粉末堆在一起,然后加热。
就好像我们做饼干,把面粉等材料混合好,再放进烤箱里烤。
比如说,制造砖头的时候,就会用到烧结。
把泥土弄成粉末,然后放进一个特别的炉子里加热,出来就是坚硬的砖头啦。
有个小工厂,专门生产零件,他们就用烧结的方法。
把一些金属粉末加热后,就变成了结实好用的零件。
同学们,现在是不是对烧结有点概念啦?《烧结的基本过程》同学们呀,咱们来聊聊烧结的基本过程。
烧结这个词,听起来有点陌生,其实很有趣。
想象一下,有一堆小小的粉末,它们分散着,没什么力气。
但是经过烧结,它们就能团结在一起,变得很强壮。
比如制作陶瓷,把陶土粉末弄好,经过高温烧结,就成了漂亮的陶瓷碗、陶瓷杯。
我听说过一个故事,有个小朋友好奇地看着爸爸工作,爸爸就是在做烧结,把一些材料变成有用的东西。
小朋友觉得太神奇啦!同学们,烧结是不是很有意思呢?《烧结的基本过程》同学们,今天咱们说一说烧结的基本过程。
你们知道吗?烧结能让一些小小的粉末变得很厉害。
一开始,粉末们松松散散的。
然后给它们加热,它们就开始发生变化啦。
就像一群小伙伴,本来各自玩耍,后来一起努力,变成了一个强大的团队。
比如说,制造铁锅的时候,也是用烧结。
把铁的粉末加热,就有了我们家里用的铁锅。
有一次,我去工厂参观,看到了烧结的过程,那场面可壮观啦!同学们,烧结是不是很神奇呀?。
烧结工艺知识点总结大全一、烧结原理1. 烧结是指将粉末材料在一定温度下加热,使其颗粒间发生结合,形成致密的块状产品。
烧结的基本原理是固相扩散,即热力学上的固相之间的扩散过程。
2. 烧结过程中主要有三种力学过程,分别为颗粒间的原子扩散、颗粒间的表面扩散和颗粒间的体扩散。
这三种扩散方式相互作用,共同促进颗粒间发生结合。
3. 烧结过程中温度、时间和压力是影响烧结效果的重要因素。
通过控制这些参数,可以使烧结过程更加均匀和有效。
二、烧结设备1. 烧结设备主要包括热处理炉、烧结炉、烧结机等。
不同的烧结设备适用于不同的烧结材料和工艺要求。
2. 烧结设备的主要部件包括燃烧室、加热炉、炉膛、热风循环系统、控制系统等。
这些部件共同作用,实现对粉末材料的加热和烧结作用。
3. 热处理炉是常见的烧结设备之一,主要通过电阻加热、气体燃烧等方式对粉末材料进行加热处理,适用于各种金属和非金属材料的烧结工艺。
三、烧结工艺控制1. 烧结工艺控制是烧结过程中的关键环节,可以通过控制温度、时间、压力等参数,实现对烧结过程的精确控制。
2. 烧结工艺控制的主要方法包括PID控制、自适应控制、模糊控制等。
这些控制方法通过对烧结过程中的各个参数进行实时监测和调整,以实现对烧结过程的精确控制。
3. 在实际生产中,烧结工艺控制可以通过计算机控制系统实现自动化,提高生产效率和产品质量。
四、烧结材料选型1. 烧结工艺适用于各种粉末材料,包括金属粉末、陶瓷粉末、粉末冶金材料等。
根据不同的材料性质和要求,选择合适的烧结工艺和设备。
2. 烧结材料的选型考虑因素包括原料种类、粒度、成分、形状等。
根据不同的要求,选择合适的烧结材料,可以有效提高产品质量和生产效率。
3. 在烧结材料选型过程中,也需要考虑成本、资源利用率和环境保护等方面的因素,以实现经济、环保和可持续发展。
五、烧结工艺的应用1. 烧结工艺广泛应用于金属、陶瓷、粉末冶金、电子材料等行业。
在金属制品生产中,烧结工艺可以用于制造各种粉末冶金制品、焊接材料、钎焊材料等。
烧结理论及工艺要求
一、烧结理论
烧结,它是一种特殊的金属加工方法,是将金属粉末或粒子因加热及
压实而聚结成固态或凝固态的工艺。
烧结过程一般分为三个阶段,疏松期、烧结期和结晶期。
烧结期包括加热期、热压期和持热期。
1、疏松期:粉末在温度小于熔点时,它的聚结能力较低,它的表面
比较滑,一般称为粉末状态,它既可以形成颗粒和宏观结构。
2、烧结期:当温度上升到金属熔点以上时,粉末微粒之间的聚结能
力增强,它的表面光滑,此时粉末形成了小的颗粒,并可以粘合在一起,
形成较大的烧结体。
3、结晶期:当温度上升到金属晶体化温度时,粉末发生晶体结构,
进一步烧结,形成金属晶体。
二、烧结工艺要求
1、烧结温度:烧结温度是控制烧结成果的重要参数,一般来说,烧
结温度应高于金属的熔点,低于其晶体化温度。
2、压力:压力也是影响烧结成果的重要参数。
如果压力太低,烧结
质量就会受到影响,这时就需要使用较高的压力,以保证烧结质量。
3、时间:在烧结过程中,烧结时间也是一个重要的参数,如果烧结
时间不足,就可能导致金属的结晶不匀,从而影响烧结的成果。
烧结过程的三个阶段烧结(sintering)是一种通过加热粉末来使其颗粒之间结合的过程,用于制造陶瓷、金属和复合材料等产品。
烧结过程可以分为三个阶段:加热阶段、稳定阶段和冷却阶段。
本文将深入探讨这三个阶段,以加深对烧结过程的理解。
第一个阶段是加热阶段。
在这个阶段,原始粉末会被加热到低于其熔点的温度。
加热的目的是使粉末颗粒与周围的颗粒更加紧密地结合在一起。
当粉末开始加热时,粉末的颗粒表面会因为固态扩散而发生变化。
固态扩散是指固体内原子、分子或离子的迁移,这种迁移会导致在加热过程中颗粒之间产生结合。
在加热过程中,粉末的体积会缩小,颗粒之间的间隙也会逐渐减小。
当粉末开始结合时,其形成的结构称为烧结体(sinter)。
烧结体的结构是由不同尺寸和形状的颗粒组成的,这些颗粒之间通过颗粒表面的固态扩散结合在一起。
在加热过程中,颗粒之间的结合会因为扩散的发生而不断加强。
烧结体的尺寸和形状会随着加热的继续而变化,直至达到最终的形态。
加热过程中的温度和时间会影响烧结体的形成和结构。
第二个阶段是稳定阶段。
在加热阶段结束后,烧结体的结构会开始稳定下来。
在这个阶段,已经形成的烧结体会继续通过扩散结合在一起,但是结合的速度会降低。
稳定阶段的时间因材料的不同而异,通常会持续数十分钟至数小时。
在稳定阶段,烧结体的尺寸和形状会继续发生微小的变化,但是变化的速度相对较慢。
稳定阶段的主要目的是确保烧结体的稳定性和一致性。
稳定阶段的结束标志是燃料在烧结体中完全燃尽。
当燃料燃尽时,烧结体的温度会开始降低,以进入第三个阶段。
第三个阶段是冷却阶段。
在冷却阶段,加热源会被移除,并且烧结体会开始冷却。
烧结体的冷却速度会影响其最终的性能和结构。
如果冷却速度过快,可能会导致烧结体的内部产生应力,从而引起开裂或变形。
因此,冷却过程需要在控制的条件下进行,以确保烧结体的质量。
综上所述,烧结过程的三个阶段是加热阶段、稳定阶段和冷却阶段。
加热阶段是使粉末颗粒结合的起始阶段,通过固态扩散来形成烧结体。
第九章烧结一、名词解释1.烧结、烧成与熔融;2.熔融温度、烧结温度与泰曼温度;3.体积密度、理论密度与相对密度;4.液相烧结与固相烧结;5.晶粒生长、初次再结晶与二次再结晶二、填空与选择1.烧结过程主要传质机理有、、和;烧结分别进行这四种传质时,烧结速率与时间的关系各为、、和。
2.扩散传质初期,颗粒中心矩与时间的关系是。
3.在烧结的中后期,往往伴随着晶粒生长过程。
晶粒的长大对物料烧结速率起作用。
4.在溶解-沉淀传质中,根据液相量的多少分为模型和模型,其机理分别为和。
5.烧结过程的推动力为;晶粒生长的推动力为。
6.在烧结过程中,只改变气孔形状不引起坯体收缩的传质方式是。
( A 表面扩散;B 流动传质;C 蒸发-凝聚传质;D 晶界扩散)7.任何系统均具有向最低能量状态发展的趋势。
物料以它的表面能转变成晶界能而达到稳定存在,藉这种推动力而进行的反应过程,称为。
(晶粒成核-生长、斯宾那多分解、固相反应、烧结)8.在扩散传质为主的烧结过程中,进入到烧结的中后期时,若温度和晶粒尺寸不变,则气孔率随烧结时间(t)以关系而减少。
( A t1/2;B t;C t2 )三、下列过程之中,哪些能使烧结产物强度增加,而不产生致密化过程?试说明理由(1)蒸发-凝聚;(2)体积扩散;(3)粘性流动;(4)溶解-沉淀;(5)表面扩散。
四、烧结的模型有哪几种?各适用于哪些典型传质过程?五、烧结推动力是什么? 它可凭哪些方式推动物质的迁移,各适用于何种烧结机理?六、烧结过程是怎样产生的,各阶段的特征是什么?七、有人试图用延长烧结时间来提高产品致密度,你以为此法是否可行.为什么了?八、晶界遇到夹杂物时会出现几种情况,从实现致密化目的考虑,晶界应如何移动?怎样控制?九、在烧结时,晶粒生长能促进坯体致密化吗?晶粒生长会影响烧结速率吗?试说明之。
十、影响烧结的因素有哪些?为什么少量外加剂能促进烧结?十一、若固-气界面能为0.1J/m2,若用直径为1μm粒子组成压块体积1cm3,试计算由烧结推动力而产生的能量是多少?十二、设有粉料粒度5μm,若经2h烧结后x/r=0.1。
烧结原理
烧结是一种将金属或非金属粉末通过热处理使其结合变硬的工艺。
它广泛应用于制造陶瓷、金属件和复合材料等产品。
烧结的原理是将粉末在高温下加热,使其表面熔化并黏合在一起。
在烧结过程中,粉末颗粒之间发生热扩散,使得颗粒接触面积增大。
随着温度升高,金属或非金属颗粒之间的原子迁移速度增加,有利于形成更密实的结合。
同时,由于粉末之间存在表面张力,烧结过程中颗粒表面逐渐熔化并形成颗粒间的接触点。
烧结的过程分为初烧结和返炉烧结两个阶段。
初烧结阶段,通过升高温度使颗粒间的结合更紧密,但仍然存在空隙。
返炉烧结阶段是在初烧结的基础上继续加热并施加压力,以进一步减小颗粒间的空隙,达到更高的密度和硬度。
烧结工艺的优势包括高材料利用率、高生产效率和良好的产品均匀性。
同时,烧结还可以用于制造复杂形状的产品,如陶瓷模具和金属零件。
然而,烧结过程中也存在一些问题,例如颗粒间的烧结不均匀、气孔和缺陷的产生等,这些问题需要在工艺设计和优化中加以解决。
总之,烧结是一种通过高温加热将粉末熔结在一起的工艺。
通过烧结,可以制造出高密度、硬度和耐磨的材料,广泛应用于各个领域。
烧结是指将粉状或颗粒状原料在一定条件下加热至一定温度,使其颗粒之间发生结合并形成固体块状的过程。
在材料工程和冶金学中,烧结通常是用于制造陶瓷、金属和合金等材料的一种常见加工方法。
烧结过程中,原料颗粒表面的一小部分会熔化,形成一种称为熔液的液体相。
这些熔液在高温下具有表面张力,可以使颗粒之间产生结合力。
当温度升高时,熔液会在颗粒之间扩散,并在冷却过程中形成固体相。
这种固体相由于颗粒之间的结合而形成坚固的结构。
烧结的主要目的是增强材料的力学性能、改善材料的密实性和减少孔隙率。
通过烧结,原料颗粒之间的结合力得以增强,从而提高了材料的强度和硬度。
此外,烧结还可以消除原料颗粒之间的间隙,减少材料的孔隙率,提高材料的密实性和耐久性。
烧结技术在多个领域得到广泛应用。
例如,在陶瓷工业中,烧结用于制造陶瓷瓷砖、陶瓷器具和陶瓷零件。
在金属工业中,烧结常用于制造金属粉末冶金零件、硬质合金和磁性材料等。
此外,烧结还可以用于制造复合材料、矿石的烧结还原等多个领域。
烧结是一种通过加热原料颗粒使其结合形成块状固体的加工方法,广泛应用于材料工程和冶金学中,以提高材料的力学性能、密实性和耐久性。
烧结工艺详解烧结是为粉末加热到高于大约肯定熔点一半的温度,粉末颗粒会粘结在一起的热处理过程。
各种烧结的共同点是在粉体压坯强度上升时,伴随表面积的缩小。
这是由于在烧结温度下发生原子运动,渐渐形成颗粒间的结合造成的。
液相烧结是混合粉末在烧结温度下,在固相颗粒间形成液相,液相的形成可以由一种低熔点粉末熔化,或者两种粉末形成共晶相,或者将低熔点预合金粉末加热到两相区,形成液相。
液相烧结是液相在固体颗粒间产生的毛细管力促使粉末体快速致密化,毛细管力是相当大的内力,无须施加外力。
固相烧结包括单相烧结,混合固相烧结,人们对此讨论很多,应用也很多,但尚缺乏定量的讨论。
固相烧结和液相烧结同属无压烧结。
无压烧结在烧结之前经冷压成坯,然后进行烧结,应使无压浸渍烧结在压坯烧结之前达到肯定的致密度。
固相烧结过程中包括第二固相,压坯均匀化,活化烧结,它仿佛于液相烧结,第二固相可以加快颗粒间的结合。
常用热压烧结的原理概述人造金刚石制品生产中,应用较多的是热压烧结。
将混合粉加热到肯定温度后,施加压力使其致密化。
1.一般热压应用较一般的是将混合粉装入模具后首先给自身电阻加热,达到肯定温度后加压致密化,也有用中频感应加热,箱式炉加热等。
2.电火花热压烧结语电火花热压烧结,在加热初期施一轻压,通电后粉末颗粒放电,加热收缩,压头自动跟踪使其不发生长弧放电,放电过程结束后加重压,这时靠电阻加热均匀化成型。
电火花烧结的优点如下:因粉末颗粒间的放电,可击穿粉末表面的氧化皮和吸附气体,然后将它们排出,改善烧结质量非常明显,是先进的生产工艺;电火花烧结烧结时间短,约几秒到几分钟;节能,适用于烧结金刚石工具和超耐热材料。
3.热等静压烧结语热等静压烧结是指把压坯装入耐热柔性包装物中,放到容器中通高压高温氦气实现烧结,热等静压烧结各向压力相等,烧结体致密化程并高,也可以用于热压或无压烧结件的二次致密化处理,这种烧结方法应用不普遍,价格也高。
液相烧结中还有无压浸渍烧结,压坯的施压方式也有用冷等静压制成压坯的,冷等静压的传压介质可以用高压油,气,水等。