陶瓷燒結(jié)是一種將 "綠色 "陶瓷粉末加熱到低于其熔點(diǎn)的高溫的工藝。這將使顆粒擴(kuò)散并粘合在一起，從而形成密度更大、強(qiáng)度更高的材料。燒結(jié)可減少孔隙率，提高各種性能，如強(qiáng)度、硬度和化學(xué)穩(wěn)定性。
了解燒結(jié)工藝的 4 個(gè)關(guān)鍵步驟
1.加熱和擴(kuò)散
燒結(jié)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先要將陶瓷粉末密實(shí)體加熱到略低于其熔點(diǎn)的溫度。這種熱量有利于顆粒的擴(kuò)散。原子或分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動(dòng)。這種移動(dòng)是由表面能的降低所驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)顆粒結(jié)合在一起時(shí)，它們的表面積就會(huì)減小，從而降低了相關(guān)的能量。
2.致密化
隨著顆粒的擴(kuò)散和粘結(jié)，密實(shí)物內(nèi)部的孔隙開(kāi)始減少或閉合。這一過(guò)程被稱為致密化。致密化大大改善了陶瓷材料的機(jī)械性能?？紫堵实臏p少使材料更能抵抗外力，并提高其耐用性。
3.增強(qiáng)性能
燒結(jié)不僅能使材料致密，還能增強(qiáng)其他性能。燒結(jié)陶瓷通常更耐刮傷、耐極端溫度、耐水和耐污。這一點(diǎn)在燒結(jié)氧化鋯等材料中尤為明顯。在燒結(jié)過(guò)程中，氧化鋯會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，變得非常堅(jiān)硬和致密。
4.工藝變化
燒結(jié)工藝可根據(jù)陶瓷材料的具體要求而有所不同。有些工藝涉及額外的壓力，即所謂的熱等靜壓，以進(jìn)一步提高材料的致密性和性能。這種方法尤其適用于復(fù)雜的三維形狀。燒結(jié)過(guò)程中的加熱和加壓至關(guān)重要。加熱用于啟動(dòng)擴(kuò)散和粘合過(guò)程，而施加壓力則可確保均勻致密化，并防止材料中形成缺陷。
總之，陶瓷的燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，通過(guò)加熱，有時(shí)也通過(guò)加壓，將松散的粉末轉(zhuǎn)化為致密、堅(jiān)固和耐用的材料。從日常用品到各行各業(yè)使用的高科技部件，許多陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)都離不開(kāi)這一工藝。
來(lái)源：?Kintek Solution，
原文鏈接：https://zh.kindle-tech.com/faqs/how-are-ceramics-sintered
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