固相燒結理論是指沒有液相存在的固態物質間的燒結。對於不同的燒結機理，具有不同的動力學規律，但燒結過程中的擴散傳質是最重要的。
基本介紹
- 中文名：固相燒結理論
- 外文名：solid state sintering theory
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
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簡介
固相燒結理論是指沒有液相存在的固態物質間的燒結。對於不同的燒結機理，具有不同的動力學規律，但燒結過程中的擴散傳質是最重要的。
燒結過程
在燒結初期，顆粒和頸部形狀未發生明顯變化，線收縮率小於6%，質點從顆粒間界擴散到頸部表面，空位反向擴散到界面上消失，實際情況中經常是幾種機理同時起作用，但往往有一種機理起主導作用。在高溫下有較大蒸氣壓的物料則可能受蒸發-冷凝機理控制，有不同的動力學關係。而在燒結中期顆粒接觸處形成一定尺寸的頸部，使球狀顆粒變成了多面體，空隙形式也隨之變化。
分類
固相燒結按其組元多少可分為單元系固相燒結和多元系固相燒結兩類。單元系固相燒結純金屬、固定成分的化合物或均勻固溶體的松裝粉末或壓坯在熔點以下溫度（一般為絕對熔點溫度的2/3~4/5）進行的粉末燒結。單元系固相燒結過程除發生粉末顆粒間粘結、緻密化和純金屬的組織變化外，不存在組織間的溶解，也不出現新的組成物或新相。又稱為粉末單相燒結。
燒結成分
單元系燒結是指單一成分的粉末或者單一成分粉末壓坯的燒結。所謂單一成分有如下幾種情況：
①純金屬粉末，如純鐵、純銅、純鉬粉等；
②合金粉末，如不鏽鋼粉、青銅粉、黃銅粉等；
③化合物粉末，如WC、MoSi2、Al2O3等。
單元系燒結的特點是在燒結中只發生顆粒之間的冶單元系燒結的特點是在燒結中只發生顆粒之間的冶金結合，沒有化學成分和相組織的變化，這類燒結通常是在其熔點的2/3~4/5溫度下進行。
影響燒結過程的因素
單元系的燒結性能主要由密度、強度、延性和導電性來衡量。影響這些性能的因素可以歸納為如下幾個方面：
1、材料的性質
如材料的表面能、擴散係數、黏性係數、臨界剪下應力、蒸氣壓和蒸發速率，這些因素都會影響到燒結驅動力和燒結頸的長大速度。
2、粉末性質
包括粉末顆粒大小、表面活性（表面活性與表面是否存在氧化膜以及表面的結構完善程度有關，當晶體表面存在大量位錯和空位時其活性很高）、晶格活性（晶格缺陷和晶格畸變）和外來物質（雜質、氧化物、吸附氣體和燒結氣氛）。
