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热压烧结法制造陶瓷技术热压烧结法是一种常用的陶瓷制造技术，通过将陶瓷粉末在高温高压下进行烧结，使其形成致密的结构和良好的力学性能。
本文将详细介绍热压烧结法的原理、工艺流程以及在陶瓷制造中的应用。
一、热压烧结法的原理热压烧结法是利用高温下的扩散作用和陶瓷粉末的塑性变形，使粉末颗粒之间发生结合，形成致密的陶瓷体。
在高温下，粉末颗粒表面的氧化膜被破坏，使颗粒之间发生固相扩散，形成晶界，从而提高陶瓷的致密性和力学性能。
二、热压烧结法的工艺流程1. 原料制备：选择适宜的陶瓷粉末作为原料，进行粉末的筛分和混合，保证原料的均匀性和稳定性。
2. 预成型：将混合好的粉末放入模具中，进行压制，形成所需的初型。
3. 热压烧结：将初型放入高温高压的烧结装置中，进行热压烧结处理。
在此过程中，需要控制好烧结温度、压力和时间，以确保陶瓷体的致密性和力学性能。
4. 后处理：待烧结完成后，还需要进行后处理，如研磨、抛光等工艺，以提高陶瓷的表面光滑度和精度。
三、热压烧结法在陶瓷制造中的应用热压烧结法广泛应用于陶瓷制造的各个领域，如电子陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷等。
1. 电子陶瓷：热压烧结法可以制备出具有良好电气性能的陶瓷材料，用于电子元器件的制造，如电容器、压电器件等。
2. 结构陶瓷：热压烧结法可以制备出高硬度、高强度的陶瓷材料，用于制造刀具、轴承等机械零件，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
3. 功能陶瓷：热压烧结法可以制备出具有特殊功能的陶瓷材料，如氧化铝陶瓷用于高温热障涂层，氧化锆陶瓷用于人工关节等医疗器械。
四、热压烧结法的优势和不足热压烧结法具有以下优势：1. 可以制备出高密度的陶瓷材料，具有良好的力学性能和耐磨性。
2. 工艺稳定，可重复性好，能够生产大批量的陶瓷制品。
3. 可以制备出复杂形状的陶瓷制品，满足不同应用的需求。
然而，热压烧结法也存在一些不足之处：1. 设备成本较高，需要较大的投资。
2. 对原料的要求较高，需要选择适合的粉末和添加剂。
热压烧结原理热压烧结是一种常见的粉末冶金工艺，广泛应用于陶瓷、金属和塑料等材料的制备过程中。
它通过高温和高压的作用，将粉末颗粒紧密结合，形成致密的块状材料。
本文将介绍热压烧结的原理及其应用。
首先，热压烧结的原理是利用高温和高压使粉末颗粒之间产生扩散和结合。
在热压烧结过程中，首先需要将粉末颗粒在模具中进行成型，然后通过加热和施加压力使其结合成块状材料。
在高温下，粉末颗粒表面会产生液相，使得颗粒之间产生扩散，从而实现颗粒之间的结合。
同时，施加的压力可以使得颗粒之间更加紧密地结合，最终形成致密的块状材料。
其次，热压烧结的原理可以分为两个关键步骤，扩散和结合。
在高温下，粉末颗粒表面会产生液相，使得颗粒之间的扩散更加容易。
扩散过程中，颗粒之间会发生原子间的迁移，从而使得颗粒之间的结合更加牢固。
同时，施加的压力可以使得颗粒之间更加紧密地结合，从而提高材料的密度和强度。
热压烧结具有许多优点，首先是可以制备出高密度、高强度的材料。
由于热压烧结过程中颗粒之间的结合非常牢固，因此制备出的材料具有很高的密度和强度。
其次，热压烧结可以制备出复杂形状的材料。
通过设计不同形状的模具，可以制备出各种复杂形状的材料，满足不同工程需求。
此外，热压烧结还可以实现多种材料的复合制备，例如金属与陶瓷的复合材料，从而拓展了材料的应用领域。
总之，热压烧结是一种重要的粉末冶金工艺，通过高温和高压的作用，实现了粉末颗粒之间的紧密结合，制备出高密度、高强度的材料。
它在陶瓷、金属和塑料等材料的制备过程中具有重要的应用价值，为材料制备领域的发展提供了重要支持。
希望本文对热压烧结原理及其应用有所帮助，谢谢阅读。
热压烧结的操作步骤及应用热压烧结是一种常见的粉末冶金工艺，用于制造高强度、高硬度、高精度的金属部件和陶瓷制品。
下面将详细介绍热压烧结的操作步骤和应用。
一、热压烧结的操作步骤：1. 原料制备：首先根据所需产品的要求，选择合适的原料，通常为粉末形式。
然后将原料进行混合、研磨，以获得均匀细小的粉末颗粒。
2. 填充模具：将混合好的粉末填充到特制的模具中。
模具的形状和尺寸应与最终产品一致。
3. 预压：将填充好的模具放置在预压装置中，在适当的压力下进行预压。
预压可以使粉末颗粒更加紧密地接触，并形成初步的形状。
4. 烧结：将经过预压的模具转移到烧结炉中，进行高温烧结。
烧结过程主要包括两个阶段：除气和烧结。
- 除气：在烧结开始前，需要将模具中的气体排除，以避免气体对烧结过程的干扰。
通常会在低温下进行除气处理，如较高压力下的真空处理或气氛控制下的气体排放。
- 烧结：将除气后的模具加热到适当的温度，使粉末颗粒发生相互结合和扩散，形成致密的固体。
烧结温度、时间和气氛的选择取决于所用材料和所需产品的特性。
5. 冷却：在烧结结束后，将模具从炉中取出，进行自然冷却或采用其他冷却方式。
冷却过程中，要注意避免产品出现热应力导致的开裂。
6. 除模：将烧结后的成品从模具中取出。
通常需要经过机械加工或其他后续处理步骤，以满足最终产品的要求。
二、热压烧结的应用：1. 金属制品：热压烧结可以用于制造各种金属制品，如钢制品、铝合金制品等。
由于热压烧结可以使金属颗粒充分结合，因此制造的金属制品具有高强度、高硬度和良好的耐磨性。
常见的应用包括汽车零部件、工具和模具、航空航天部件等。
2. 陶瓷制品：热压烧结是制造陶瓷制品的常用工艺之一。
热压烧结可以使陶瓷颗粒结合更紧密，从而获得高强度、高硬度和高密度的陶瓷制品。
常见的应用包括陶瓷刀具、陶瓷瓷砖、陶瓷合成材料等。
3. 硬质合金：热压烧结是制造硬质合金的主要工艺之一。
硬质合金通常由金属粉末和碳化物等非金属粉末混合而成。
快速热压烧结技术
快速热压烧结技术是一种高温压结成型的方法，用于制造金刚石钻头。
其具体过程如下：
1. 将骨架金属和粘结金属都制成粉末，按一定的比例在球磨机中充分混合。
2. 在胎体料的工作层中混入一定浓度的金刚石，分层装入石聚模中。
3. 把钻头钢体置于胎体料上部，然后加温约1000℃，至一定时间后进行加压（10～15兆帕）成型为金刚石钻头。
4. 加温方式有电阻炉、中频感应电炉等方法；加压主要用压机或千斤顶。
这种方法的优点在于：
1. 成型效果好，规格尺寸能满足设计要求。
2. 烧结温度较低，烧结时间短，对金刚石本身质量损害较小。
3. 不需专门保护气体，设备简单。
4. 生产周期短。
然而，快速热压烧结技术也存在一些缺点：
1. 成批生产的连续性差，钻头质量不易保持稳定。
总的来说，快速热压烧结技术具有显著的优势，但仍需改进以提高生产连续性和质量稳定性。
如需了解更多有关快速热压烧结技术的信息，建议咨询材料科学专家或查阅相关文献资料。
真空热压烧结真空热压烧结是一项新兴的热处理技术，被广泛地应用于机械制造、汽车制造、航空航天制造以及其他相关工程领域，是一种有效的热处理加工方法。
相比以往的热处理工艺，真空热压烧结能够更快、更高效地实现金属和非金属复合材料的合成。
本文主要讨论真空热压烧结的原理、优点以及应用。
一、空热压烧结的原理真空热压烧结是一种将两种塑料或金属材料经由热处理技术而烧结成为一体的热处理加工方法。
它通常使用真空状态来加热两种材料，使它们受热均匀，从而达到烧结的效果。
当两种材料在真空中受热时，它们会受到一种类似熔化的热处理，当其冷却到室温时，两种材料就会发生烧结结合，组成一种非常坚固的材料。
二、空热压烧结的优点真空热压烧结具有多项显著优势，首先，真空热压烧结速度快，它可以比传统的热处理技术更快更有效地实现烧结效果，同时也可以更有效地降低能耗。
其次，真空热压烧结具有很高的精度，它可以准确地控制材料之间的接触量，能够更好地控制材料的质量以及烧结后的形态。
另外，真空热压烧结还能够实现高温快速烧结，这能够有效地提高材料的强度和耐久性，从而更有效地实现烧结效果。
三、空热压烧结的应用真空热压烧结的应用非常广泛，主要应用于机械制造、汽车制造和航空航天等领域。
真空热压烧结可以将金属和非金属材料合成为一种强度高的复合材料，用于制造汽车的零部件、航空航天的发动机以及其他耐用元件。
此外，真空热压烧结还可以用于精密制造，如半导体等微型零件的制造，因此，真空热压烧结已经成为现代制造业中非常重要的一环。
综上所述，真空热压烧结是一种新兴的热处理技术，具有快速、坚固、精准、高温烧结等优点，广泛用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域，是一种有效的热处理加工方法。
随着技术的进步，真空热压烧结将在未来发挥更大的作用，为人类社会带来更多的福祉。
陶瓷基复合材料的制备方法—热压烧结法姓名：李丹材料学院学号：2220110378热压烧结又称为加压烧结，是把粉末装在模腔内，在加压的同时使粉末加热到正常烧结温度或更低一些，经过较短时间烧结成致密而均匀的制品。
热压造成颗粒重新排列和塑性流动、晶界滑移、应变诱导孪晶、蠕变以及后阶段体积扩散与重结晶相结合等物质迁移机理。
热压烧结将压力的影响和表面能一起作为烧结驱动力，因此通过热压可以降低陶瓷的烧结温度，提高烧结体的致密度。
与常压烧结相比，热压烧结的特点是在高温下粉末塑性得到改善，变形阻力小，成形能力得到提高，产品密度高，晶粒细小，结合紧密，显微组织优良。
从热力学角度解释，烧结致密化的驱动力主要是固气界面消除所导致的粉末表面积减小和表面自由能的降低，以及能量更低的新的固．固界面的形成所引起的烧结过程中自由能的变化。
在烧结过程中，物质的传递一般以表面张力作为动力，有时外加的压力和其它的物化因素也能起到推到这个进程的作用。
通常物质致密化过程包含流动传质、扩散传质、气相传质以及溶解、沉淀机制等几种机理。
流动传质：是指在表面张力或者外加压力的作用下粒子发生变形、断裂，产生塑性流动，引起物质的流动和颗粒重排。
这种流动传质机制是烧结初期致密化的主要因素。
扩散传质：它是指质点(或空位)借助于浓度梯度推动界面迁移的过程。
扩散过程可以通过物体的表面(或界面)进行，也可以在内部进行，一般认为，空位消失于颗粒表面或界面。
不同的扩散途径对扩散系数的影响很大，一般晶界扩散比较容易进行。
气相传质：即蒸发冷凝机制。
颗粒表面各处的曲率半径是不同的，表面各处蒸汽压的大小也各不相同，质点会从高能表面尖端蒸发，在低能颈部凝聚，这就是气相传质过程。
这个过程并不能消除材料内部的孔隙，对致密化影响不大。
溶解—沉淀机制：此机制是在液相参与的烧结中出现的。
其传质机理与气相传质类似，但其对致密化有较大的影响。
根据Cobble的定义，烧结可以分为三个阶段：烧结初期、烧结中期和烧结末期。
真空热压烧结炉的工作原理真空热压烧结炉的工作原理一、烧结技术的概述烧结技术是一种将粉末材料烧结在一起形成一种固体块材料的方法。
具有优异的材料性能，特别是在高温下、高压下、高真空下等特殊条件下，对于制备高性能材料具有重要的意义。
二、烧结方式的分类烧结方式可以按照压力、温度、气体等因素进行分类。
其中，真空热压烧结是一种非常有效的烧结方式，特别是对于高温、高压的烧结。
三、真空热压烧结炉的概述真空热压烧结炉是一种高温高压下的材料烧结设备。
具有高效、安全、环保等优点，广泛应用于金属材料、硬质合金材料、陶瓷材料等领域。
四、真空热压烧结炉的工作原理真空热压烧结炉主要由加热方式、真空系统、压力系统等组成。
其工作原理是将粉末材料放入高温、高真空下进行急速加热，并在高压下形成固态材料。
五、真空热压烧结炉的加热方式真空热压烧结炉的加热方式主要有辐射加热、感应加热、电阻加热等。
其中，感应加热和电阻加热是最常用的加热方式，它们能够提供高温、高均匀度的加热效果。
六、真空系统的组成与工作原理真空系统主要由真空泵、真空计、泵油等组成。
其中，真空泵可以分为机械泵和分子泵，真空计主要有热电偶真空计和电离真空计等。
真空系统的工作原理是将烧结室内的气体抽出，从而形成高真空环境。
七、压力系统的组成与工作原理压力系统主要由压力传感器、压力表、气瓶等组成。
压力系统的主要作用是在烧结过程中提供高压环境，使得粉末材料在高温、高压下形成固态材料。
八、总结真空热压烧结炉是一种非常有效的烧结方式，特别适合用于高温、高压的烧结。
其工作原理是将粉末材料放入高温、高真空、高压下形成固态材料。
在研发新型材料方面，真空热压烧结炉具有重要的应用价值。
热压烧结法热压烧结法是一种常见的金属加工方法，其主要应用于制造高性能和复杂形状的金属零件。
该方法主要过程包括将金属粉末压缩成零件形状，并在高温高压下进行烧结，以形成密实的结构。
本文将详细介绍热压烧结法的原理、工艺和应用。
一、原理热压烧结法是利用金属粉末的高度可塑性和可压性，将其压缩成所需形状，然后在高温高压下进行烧结成型的工艺方法。
其主要原理如下：1.金属粉末制备：首先选择适合的金属材料，并将其加工成粉末形态。
这些粉末可以根据需要进行混合，并添加一些其他材料，以提高其特定的性能和机械性能。
2.模具设计：根据需要设计模具，并根据所需特定形状的要求加工成相应形状。
3.粉末压缩：将所需的金属粉末注入模具中，并采用适当的压力进行压缩，以形成零件的形状。
4.烧结：将压缩后的零件在高温（通常在金属的熔点以上）和高压（通常为400至2000 Mpa）下进行烧结，以使金属粉末熔化并结合成密实的结构。
5.机械加工：如果需要，可以根据需要进行连续机械加工，以达到所需的形状和表面质量。
二、工艺热压烧结工艺大致可分为以下几个步骤：1.粉末制备：首先需要选定所需的金属材料，并将其加工成细粉末。
2.粉末混合：如果需要，将可以对金属粉末进行混合，以形成更符合要求的材料。
5.后处理：根据需要，在零件表面进行机加工处理，并对其进行必要的热处理或表面处理，以达到所需的性能和质量要求。
三、应用热压烧结法广泛应用于电子、通讯、航天、汽车等领域中制造高性能和复杂形状的金属零件。
其主要应用包括以下领域：1.电子配件：热压烧结法可制造出高质量的金属配件，用于电子设备中的连接器、接插件、外壳等。
2.机械维修：热压烧结法可制造出各种高质量的机械零件和组件，如车轴、机轴、机座等。
3.航空航天：热压烧结法可制造出高性能的航空航天零件，如轴、轴承、齿轮等。
4.汽车零部件：热压烧结法可用于制造汽车零部件，如发动机零件、齿轮、齿轮轴、卡盘、离合器压盘等。
热压烧结应用热压烧结是一种先进的粉末冶金制备技术，广泛应用于金属材料、陶瓷材料、复合材料等领域。
它通过将粉末冶金材料在高温高压条件下进行加热和烧结，使其颗粒之间发生结合，从而得到具有优异性能的成型材料。
以下将从工艺特点、应用领域以及注意事项等方面进行介绍。
首先，热压烧结具有独特的工艺特点。
在热压过程中，粉末冶金材料经历了三个主要阶段：预压、烧结和冷却。
预压阶段通过一定的压力将粉末材料进行初步成型，从而保证材料的均匀性和致密性。
烧结阶段是整个过程的核心，通过高温高压条件下的烧结，材料中的颗粒发生扩散和结合，形成致密的结构。
在冷却阶段，材料逐渐冷却下来，完成其热压烧结过程。
其次，热压烧结在各个领域都有广泛的应用。
在金属材料领域，热压烧结可以制备高强度、高硬度、高耐磨等性能的材料，用于制造汽车发动机零部件、航空航天部件等。
在陶瓷材料领域，热压烧结可以制备高温抗氧化、耐腐蚀等性能的陶瓷材料，用于制造高温炉具、陶瓷刀具等。
在复合材料领域，热压烧结可以制备具有优异力学性能、导电性能、热导性能等综合性能的复合材料，用于制造电子元件、导热器件等。
最后，热压烧结过程需要注意一些事项。
首先，粉末冶金材料应该选择粒度均匀、纯度高的原料粉末，以确保最终制备出的成型材料的质量。
其次，热压烧结温度和压力的选择应根据具体材料的烧结特性进行合理设计，以避免材料的过烧或过压现象。
此外，热压烧结过程中的气氛控制也十分重要，需要采用适当的保护气氛或真空条件，以防止材料的氧化或其他不良反应。
总之，热压烧结作为一种先进的粉末冶金制备技术，在金属材料、陶瓷材料、复合材料领域具有广泛的应用前景。
通过了解其工艺特点、应用领域以及注意事项，我们可以更加全面地了解热压烧结的相关知识，并在实际工作中更好地运用和掌握这一技术，为材料制备和工程应用提供指导和帮助。
热压烧结技术的研究与应用论文
热压烧结技术最早应用于金属的制备，例如钢铁、铝合金等。
随着材料科学的发展，新型材料的研究需求不断增加，使热压烧结技术得到了广泛的应用。
目前，热压烧结技术已经涵盖了金属材料、陶瓷材料、复合材料等多个领域。
在金属材料领域，一篇代表性的论文是由Chen等人在2024年发表的《Additive manufacturing of titanium alloys via selective laser melting: A review》。
该文系统地总结了钛合金的选择性激光熔化制造技术，以及热压烧结技术在该领域的应用。
研究表明，热压烧结技术能够显著提高钛合金的综合性能，使其在航空航天、生物医学和汽车领域等得到广泛应用。
综上所述，热压烧结技术在金属材料、陶瓷材料和复合材料等多个领域都有广泛的应用。
过去几年中，许多论文对热压烧结技术进行了深入研究，并提出了许多创新的制备工艺和改性方法。
随着技术的不断发展和完善，相信热压烧结技术将在更多领域发挥重要作用。
热压烧结技术的研究与应用
姓名：***
专业：无机非金属
学号：***********
热压烧结技术的研究与应用
陈琼毅无机非金属 20080800301
摘要：热压烧结是一种压制成形和烧结同时进行的粉体材料成形工艺方法,是将粉末装在压模内,在专门的热压机中加压同时把粉末加热到熔点以下,在高温下单向或双向施压成形的过程。
热压烧结具有烧结时间短、温度低、晶粒细、产品性能高等优点。
关键词：烧结热压热压烧结
1热压烧结技术发展背景
自20世纪70年代中期以来，除北美外，烧结矿一直是国内外高炉的主要原料。
但由于金融危机，钢铁产业的不景气，烧结技术研究发展受到限制。
所幸的是随着人们对产品质量和能源节约的重视，烧结技术再一次焕发出新生。
1826年索波列夫斯基首次利用常温压力烧结的方法得到了白金。
1912年，德国发表了用热压将钨粉和碳化钨粉混合制造成致密件的专利。
从1930年以后，热压更快地发展起来，主要应用于大型硬质合金制品、难熔化合物和现代陶瓷等方面。
在这个日新月异的新世纪中，有人大胆的将热压烧结技术与纳米材料、超导材料和复合材料等相联系结合，开创了热压烧结技术的新天地。
2热压烧结技术的原理
2.1烧结定义与特点
其宏观定义为：粉体原料经过成型、加热到低于熔点的温度，发生固结、气孔率下降、收缩加大、致密度提高、晶粒增大，变成坚硬的烧结体，这个现象称为烧结。
其微观定义为：固态中分子（或原子）的相互吸引，通过加热，质点获得足够的能量，进行迁移使粉末体产生颗粒粘结，增加强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。
烧结的特点有三点：第一，烧结温度远低于熔点温度下，质点发生迁移、扩散、开始烧结温度在0.3-0.5T m范围内，这样便节省了大量的能源利于环境保护，而且便于制造高熔点物质如钨丝等；第二，同样对于硅酸盐材料，完全烧结温度在0.7-0.8T m；第三，烧结主要是物理过程，但也伴随有固相反应，烧结前后主晶相不变化。
这样便易于控制烧结成品的物象成分。
2.2热压定义与优缺点
热压的定义：热压是指在对置于限定形状的石墨模具中的松散粉末或对粉末压坯加热的同时对其施加单轴压力的烧结过程。
热压的优点：由于热压时粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易于塑性流动和致密化，因此其所需的成型压力仅为冷压法的1/10，可以成型大尺寸的A12O3、BeO、BN和TiB2等产品。
由于同时加温、加压，有助于粉末颗粒的接触和扩散、流动等传质过程，降低烧结温度和缩短烧结时间，因而抑制了晶粒的长大。
热压法容易获得接近理论密度、气孔率接近于零的烧结体，容易得到细晶粒的组织，容易实现晶体的取向效应和控制有高蒸气压成分纳米系统的组成变化，因而容易得到具有良好的机械性能、电学性能的产品，而且能生产形状较复杂、尺寸较精确的产品。
热压的缺点:热压法生产工艺复杂生产率低、成本高，不能普及生产工艺。
2.3热压烧结定义、过程与特点
热压烧结的定义：热压烧结就是一种压制成形和烧结同时进行的粉体材料成形工艺方法,是将粉末装在压模内,在专门的热压机中加压同时把粉末加热到熔点以下,在高温下单向或双向施压成形的过程。
热压烧结的过程：在烧结过程中,高温高压的交互作用使粉体颗粒的粘性、塑性流动及原子的扩散得以加强；同时颗粒与颗粒间的接触点因有较大的接触电阻,在烧结时的大电流下产生电弧放弧或局部大量发热,而且电磁场的作用进一步加速了原子的扩散,有利于烧结颈的形成和长大,具有催化和活化烧结功效,并有利于坯件的烧成,使烧结温度降低、时间缩短、性能提高。
热压烧结的特点：热压烧结的优点是烧结时间短、温度低、晶粒细、产品性能高等；热压烧结的缺点是过程及设备复杂，生产控制要求严，模具材料要求高，能源消耗大，生产效率较低，生产成本高。
2.4烧结过程驱动力
烧结过程驱动力主要有三个部分组成，分别是：能量差、压力差、空位
差。
能量差为:
()SV GB G A γγ∆=- ①
粉状物料的表面能sv γ大于多晶烧结体的晶界能GB γ，这就是烧结的推动
力，即粉状物料的表面能与多晶烧结体的晶界能的能量差。
任何系统降低能
量是一种自发趋势、粉体经烧结后，晶界能取代了表面能，这是多晶材料稳
定存在的原因。
常用GB γ和sv γ之比值来衡量烧结的难易， GB γ/sv γ愈小，则愈容易烧结。
为了促进烧结，必须使sv γ>GB γ。
一般Al 2O 3粉的表面能约为1J/m 2，而晶界能
为0.4J/m 2，两者之差较大，比较易烧结；而Si 3N 4、SiC 和AlN 等， GB γ/sv
γ比值高，烧结推动力小，因而不易烧结。
粒度为lμm 的材料烧结时所发生的自由焓降低约为8.3J/g 。
而α-石英转
变为β-石英时能量变化约为1.7kJ/mol ，通常情况下化学反应前后能量变化大
于200kJ/mol 。
因此烧结推动力与相变和化学反应的能量相比还是极小的。
烧
结不能自发进行，必须对粉体加以高温，才能促使粉末体转变为烧结体。
粉末体紧密堆积以后，颗粒间仍有很多细小气孔通过，在这些弯曲的表
面上由于表面张力γ的作用而造成的压力差为：
12P r γ∆= （球 面） ②
()
1211P r r γ∆=+ （非球面） ③
粉体表面张力G V P ∆=-∆ 越大、颗粒越细即颗粒半径越小， 则附加压
力ΔP 越大，自由焓差值 ΔG =-VΔP 越大，烧结推动力越大。
空位差的描述，颗粒表面上的空位浓度一般比内部空位浓度为大，二者
之差可以由下式描述：
o C RT C ργδ3
=∆ ④ 式④中： ΔC 为颗粒内部与表面的空位差；γ为表面能；δ3空位体积；ρ曲率
半径；0C 为平表面的空位浓度。
这一浓度差导致内部质点向表面扩散，推动质点迁移，可以加速烧结。
3热压烧结技术生产工艺
3.1热压烧结技术的分类
热压烧结技术生产工艺十分丰富，分类目前无统一规范和标准。
依据现状可以分为真空热压、气氛热压、震动热压、均衡热压、热等静压、反应热压和超高压烧结。
3.2热压烧结技术的设备
常用的热压机主要由加热炉、加压装置、模具和测温测压装置组成。
加热炉以电作热源，加热元件有SiC、MoSi或镍铬丝、白金丝、钼丝等。
加压装置要求速度平缓、保压恒定、压力灵活调节，有杠杆式和液压式。
根据材料性质的要求，压力气氛可以是空气也可以是还原气氛或惰性气氛。
模具要求是高强度、耐高温、抗氧化且不与热压材料黏结，模具热膨胀系数应与热压材料一致或近似。
根据产品烧结特征可选用热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷等。
最广泛使用的是石墨模具，如表1所示。
现以氮化硅为例。
在氮化硅粉末中，加入氧化镁等烧结辅助剂，1700℃下，施以300kg/cm2的压力，可达到致密化。
在这种情况下，因为氮化硅与石墨模型发生反应，其表面生成碳化硅，所以在石墨模型内涂上一层氮化硼，以防止发生反应，并便于脱模。
使用这种脱模剂时，在热压情况下须时
时注意。
另外，模型材料与试料的膨胀系数之差在冷却时会产生应力，这一点极为重要。
Si3N4-Y2O3-Al2O3系物质，在热压下也可获得高强度烧结体。
图1、热压示意图图2、MgO粉末热压致密过程
（1300℃2800kg/cm2）
4.热压烧结技术发展趋势
热压烧结一直很受瞩目,但它在工业领域的进展却并不显著，只有少数特殊热压制品得以成功，如用于核工业的致密碳化硼，用于军工的氟化镁窗，以及特制的碳化钨、切割工具等。
限制热压烧结应用的主要原因是耗资高,烧制一件样品通常需要固定占用一套有压力、升温系统的装置，且样品的几何形状又局限在圆柱状上,但这些原因也同时促进了等静热压烧结 ,只是目前仍有许多技术问题有待解决，尤其是等静热压模 ,且初投资大。
目前随着社会进步科学技术的发展，热压烧结逐渐趋向于数字模型人工智能自动化方向发展。
由于数字模型难以描述机理复杂的烧结过程，进入20世纪80年代以来，日本等钢铁工业发达国家，便开始大力开发基于人工智能原理的烧结生产过程控制系统，并取得了显著的效果，在硬件和软件系统两方面均达到了三级控制的水平。
参考文献：
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