陶瓷燒結是一種將 "綠色 "陶瓷粉末加熱到低于其熔點的高溫的工藝。這將使顆粒擴散并粘合在一起，從而形成密度更大、強度更高的材料。燒結可減少孔隙率，提高各種性能，如強度、硬度和化學穩定性。
了解燒結工藝的 4 個關鍵步驟
1.加熱和擴散
燒結過程開始時，首先要將陶瓷粉末密實體加熱到略低于其熔點的溫度。這種熱量有利于顆粒的擴散。原子或分子從高濃度區域向低濃度區域移動。這種移動是由表面能的降低所驅動的。當顆粒結合在一起時，它們的表面積就會減小，從而降低了相關的能量。
2.致密化
隨著顆粒的擴散和粘結，密實物內部的孔隙開始減少或閉合。這一過程被稱為致密化。致密化大大改善了陶瓷材料的機械性能。孔隙率的減少使材料更能抵抗外力，并提高其耐用性。
3.增強性能
燒結不僅能使材料致密，還能增強其他性能。燒結陶瓷通常更耐刮傷、耐極端溫度、耐水和耐污。這一點在燒結氧化鋯等材料中尤為明顯。在燒結過程中，氧化鋯會發生結構轉變，變得非常堅硬和致密。
4.工藝變化
燒結工藝可根據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，以進一步提高材料的致密性和性能。這種方法尤其適用于復雜的三維形狀。燒結過程中的加熱和加壓至關重要。加熱用于啟動擴散和粘合過程，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，陶瓷的燒結是一個關鍵過程，通過加熱，有時也通過加壓，將松散的粉末轉化為致密、堅固和耐用的材料。從日常用品到各行各業使用的高科技部件，許多陶瓷產品的生產都離不開這一工藝。
來源：?Kintek Solution，
原文鏈接：https://zh.kindle-tech.com/faqs/how-are-ceramics-sintered
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