納米超細(xì)氧化鋯陶瓷粉體的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)分析

納米氧化鋯陶瓷粉體的燒在燒結(jié)過(guò)程中同樣具有熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)，在經(jīng)過(guò)燒結(jié)后可加工成納米陶瓷板，納米陶瓷棒等高純度氧化鋯陶瓷產(chǎn)品，科眾陶瓷廠下面主要講講其燒結(jié)時(shí)的動(dòng)力學(xué)。

納米粉體在燒結(jié)初期（線(xiàn)收縮率△L／L＜5％）的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)可分為兩個(gè)完全不同的階段。在燒結(jié)起始的第1階段，線(xiàn)收縮率△L／Lo與燒結(jié)時(shí)間t呈正比關(guān)系，具有遠(yuǎn)高于普通粉體的致密化速率。其燒結(jié)機(jī)理表現(xiàn)為在表面能驅(qū)動(dòng)力作用下，納米粒子相互滑動(dòng)和重排的界面擴(kuò)散變致密化過(guò)程。

氧化鋯陶瓷環(huán)

當(dāng)?shù)?階段燒結(jié)達(dá)到一定程度，晶粒不能移動(dòng)時(shí)，燒結(jié)第2階段開(kāi)始，在該階段中燒結(jié)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)關(guān)系符合傳統(tǒng)的燒結(jié)理論，即坯體的致密化受晶界擴(kuò)散傳質(zhì)控制。顆粒尺寸對(duì)粉料燒結(jié)性能有很大的影響，但對(duì)超細(xì)粉料來(lái)說(shuō)，并非粉料越細(xì)，燒結(jié)性能越好，其原因是由于超細(xì)粉料中團(tuán)聚體的形成。

有關(guān)團(tuán)聚體對(duì)燒結(jié)影響可歸納為兩種作用：當(dāng)團(tuán)聚體含量高時(shí)團(tuán)聚體之間相互作用；團(tuán)聚體含量低時(shí)團(tuán)聚體與一次顆粒的基本體之間相互作用。測(cè)定成型體中的氣孔分布可推算出其中團(tuán)聚體的含量。粉料（尤其是超細(xì)粉料）的特性，特別是其團(tuán)聚狀態(tài)，直接決定了樣品的燒結(jié)和顯徵結(jié)構(gòu)的形成。

除了團(tuán)聚體間的相互作用外，團(tuán)聚體與基體之間的相互作用也成為一個(gè)重要因素。盡管1400℃時(shí)一次顆粒間氣孔已排除，但團(tuán)聚體間氣孔依然存在，這種氣孔也包括團(tuán)聚體與基體間的相互作用而產(chǎn)生的裂紋狀孔洞1600℃時(shí)，大部分團(tuán)聚體間氣孔被排除，但仍存在少量0．1～～5gm左右的氣孔及尺寸大致為數(shù)十微米的大氣孔。

氧化鋯陶瓷定位梢

團(tuán)聚體本身可在較低溫度下致密，但團(tuán)聚體間相互作用使得團(tuán)聚體間氣孔無(wú)法排除。粉料素坯中團(tuán)聚體含量是影響燒結(jié)過(guò)程和顯微結(jié)構(gòu)形成的重要因素。

團(tuán)聚體含量高時(shí)團(tuán)聚體間相互作用導(dǎo)致燒結(jié)密度下降并形成多孔的顯微結(jié)構(gòu)；團(tuán)聚體含量低時(shí)團(tuán)聚體間及團(tuán)聚體與基體間的相互作用同時(shí)存在，后者導(dǎo)致顯微結(jié)構(gòu)中裂紋狀孔洞及氣孔的形成。