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第三章 电子瓷烧结原理第一节 综合热分析略第二节烧结机理一、 定义及分类1定义：在T 熔温度之下，物料通过增大接触面、颗粒重排、形成晶界、排除气孔，达到致密和增大强度的过程。
2 分类：二、烧结动力学（推动力）1 曲面压差2 颈部浓度差 △C对于一个不受应力（无附加压差）的晶体，空位浓度与 有关，和形成空位所需的能量 有关若质点（离子）直径为 ，可近似地令空位体积为 颈部曲面特性所引起的毛细管力 （数值），则形成一个空位时，毛细管力所做的功 （体积功） 故 在颈部表面形成一个空位所需的能量为 p σρ=-V E T 0exp()V V n E C N KT ==-0a 30a p σρ∆=30a w σρ∆=30V a E σρ-3exp()V E a C KT KTσρ=-+宏观：致密提高，强度增加 微观：晶界形成，晶体长大，气孔变小相应空位浓度为：3 气相传质> > 导致：凸 气相 凹 凝聚蒸发 颈部在空位浓度差推动下，空位即从颈部不断地向颗粒其它部位扩散，而固体质点则向颈部逆向扩散，颈部空位源的作用， 与 成正比，由扩散机理进行的烧结过程可知：烧结推动力也为表面能作用的结果三、 烧结的几种机理 1、体积扩散机理颗粒凸部向凹部传质，使颈部长大，形成晶界，相当于颈部空位向凸部扩散，凹空位 > 凸空位 气孔周围的空位源，向晶体其它部位（主要是表面、晶界）扩散，这些部位质点反向迁移到气孔间隙2、蒸发—凝聚机理（气相沉积） >凸部质点进行蒸发，然后通过气相传质到凹部（颈部）凝聚，使颈部长大3、溶解—沉淀机理（液相烧结）在液相中的颗粒 > ，造成小颗粒溶解，溶解后通过熔体在大颗粒和两颗粒的颈部沉淀（形成晶界，颈部长大）4、粘滞流机理A 在液相烧结时，液相量达到一定数量时，物料出现类似液相的粘滞流动现象，导致颗粒重排（液相烧结初期，在液相中的颗粒）21ln p M p RT r σρ=⋅0P 凸0p p 凹300a C C KT σρ∆=C ∆σp 凸p 凹211ln (p M p RT r r σρ=+凸凹凸凹）021ln SL M L L KT r σρ=L 小L 大B 热压烧结当外力P 大于此时颗粒临界强度时，能使物料发生晶面（颗粒）滑动，增大接触面第三节 烧结动力学一、烧结中传质途径1) 从颗粒表面向颈部的表面扩散； 2) 从粒界向颈部的界面扩散； 3) 从颗粒表面向颈部的体积扩散； 4) 从粒界向颈部的体积扩散； 5) 从颗粒内部位错向颈部的扩散； 6) 从颗粒表面向颈部的蒸发-冷凝；7) 从颗粒表面向颈部或从小颗粒向大颗粒的溶解-沉淀 二、烧结模型烧结是从粉状集合体转变成致密集合体的过程，故颗粒的形状和大小直接影响着颗粒间的堆积状态，以及相互的接触情况。
