陶瓷烧结是一种将 "绿色 "陶瓷粉末加热到低于其熔点的高温的工艺。这将使颗粒扩散并粘合在一起，从而形成密度更大、强度更高的材料。烧结可减少孔隙率，提高各种性能，如强度、硬度和化学稳定性。
了解烧结工艺的 4 个关键步骤
1.加热和扩散
烧结过程开始时，首先要将陶瓷粉末密实体加热到略低于其熔点的温度。这种热量有利于颗粒的扩散。原子或分子从高浓度区域向低浓度区域移动。这种移动是由表面能的降低所驱动的。当颗粒结合在一起时，它们的表面积就会减小，从而降低了相关的能量。
2.致密化
随着颗粒的扩散和粘结，密实物内部的孔隙开始减少或闭合。这一过程被称为致密化。致密化大大改善了陶瓷材料的机械性能。孔隙率的减少使材料更能抵抗外力，并提高其耐用性。
3.增强性能
烧结不仅能使材料致密，还能增强其他性能。烧结陶瓷通常更耐刮伤、耐极端温度、耐水和耐污。这一点在烧结氧化锆等材料中尤为明显。在烧结过程中，氧化锆会发生结构转变，变得非常坚硬和致密。
4.工艺变化
烧结工艺可根据陶瓷材料的具体要求而有所不同。有些工艺涉及额外的压力，即所谓的热等静压，以进一步提高材料的致密性和性能。这种方法尤其适用于复杂的三维形状。烧结过程中的加热和加压至关重要。加热用于启动扩散和粘合过程，而施加压力则可确保均匀致密化，并防止材料中形成缺陷。
总之，陶瓷的烧结是一个关键过程，通过加热，有时也通过加压，将松散的粉末转化为致密、坚固和耐用的材料。从日常用品到各行各业使用的高科技部件，许多陶瓷产品的生产都离不开这一工艺。
来源： Kintek Solution，
原文链接：https://zh.kindle-tech.com/faqs/how-are-ceramics-sintered
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