基本介紹
- 中文名：粉末活化燒結
- 外文名：activated sintering of powder
- 類型：粉末燒結方法
- 屬性：一個物理化學反應過程
簡介,特徵,
簡介
用物理的或化學的手段促進燒結過程的粉末燒結方法。粉末的燒結過程是一個物理化學反應過程，其燒結反應速度常數K可用下式表示：K=Aexp(一Q/RT)式中A為包含反應原子碰撞的“頻率因素”在內的常數；Q為燒結過程活化能；T為燒結溫度。由上式可以看出，提高燒結溫度T、降低燒結活化能Q和增大A值均可提高燒結速度。活化燒結是指降低燒結活化能Q的燒結方法。
特徵
活化燒結主要是從3個方面來實現的：(1)改變粉末表面狀態，提高粉末表面原子活性和原子的擴散能力。如粉末表面預氧化處理、周期性氧化一還原反應、加氫化物等。在還原性氣氛中燒結時，通過還原或分解反應而形成新生態原子，從而加速燒結過程。(2)改變粉末顆粒接觸界面的特性，以改善原子擴散途徑。如添加微量活化元素，由於添加元素在基體中溶解度很小，而偏聚在粉末顆粒接觸界面上，形成一個“活化層”，從而加速燒結金屬原子的擴散。(3)改善燒結時物質的遷移方式。如加入鹵化物，使燒結金屬生成氣相產物，大大加速了物質的遷移。
活化燒結工藝分為物理活化燒結工藝和化學活化燒結工藝兩大類。物理活化燒結工藝有依靠周期性改變燒結溫度、施加機械振動、超音波和外應力等促進燒結過程。化學活化燒結工藝有：(1)預氧化燒結。粉末或粉末壓坯在空氣或蒸汽中進行低溫處理，使粉末表面形成適當厚度的氧化膜，然後在還原性氣氛中燒結。該法適用於銅基和鐵基零件的燒結生產。(2)改變燒結氣氛的成分和含量。如在蒸汽飽和的“濕氫”中進行鉬和鎢的低溫燒結；在氣氛或填料中添加鹵素化合物(如氯化氫和其他氯化物)使鐵族金屬活化燒結；用氫化物(TiH2、ZrH2)在燒結時離解產生活性原子實現鈦、鋯的燒結。(3)粉末內添加微量元素。如在鎢粉中加鎳等ⅧA族金屬，可使鎢在1200℃下燒結到接近理論密度狀態。(4)使用超細粉末、高能球磨粉末進行活化燒結。如碳化硼細粉壓坯可燒結到相當緻密，而燒結粗碳化硼粉末壓坯，即使提高燒結溫度和延長保溫時間，也達不到細粉末燒結的效果。
