詳解氧化鋯陶瓷固相燒結的三個階段

氧化鋯陶瓷的的燒結方式一般都采用常壓燒結，另外還有一種燒結方式---固相燒結，它有三個階段，，因為燒結是進行陶瓷加工前的重要一個階段，所以下面科眾陶瓷廠給大家?guī)碓敿毥忉尳榻B這三個階段。

氧化鋯陶瓷制品在固相燒結過程中，會發(fā)生許多變化，圖3－13表示了固相燒結過程變化情況。在這些變化中，最主要的有：
①尺寸收縮、密度增加；
②強度顯著增加；
③合金化；
④晶粒長大等。

氧化鋯陶瓷環(huán)打孔

固相燒結大致分為三個階段進行：

第一階段，即粘接過程。顆粒間的原始接觸點或面轉變成晶體結合，即通過成核、晶粒長大等過程形成燒結頸。在此階段中，顆粒內(nèi)的晶粒不發(fā)生變化，顆粒外形也基本不變，整個燒結不發(fā)生收縮，密度增加也極為微小，但是燒結體的強度和導電性等出于顆粒接觸面增大而有明顯的增加。

第二階段，即燒結頸長大階段。在此階段中，燒結颋擴大，顆粒間距離縮小，形成連續(xù)的閉孔網(wǎng)絡，孔頸大量消失，燒結體收縮，密度和強度顯著增加。

第三階段，孔隙球化和縮小，整個燒結體仍可能緩慢收縮，主要是靠孔隙的消失和孔隙數(shù)量的減少來實現(xiàn)，但仍殘留少量閉孔隙。

在燒結過程中，隨著晶粒的長大，燒結的原動力減弱，因此，燒結的速度降低。粗型品粒在其晶界處容易產(chǎn)生缺陷，易使強度降低，故一般結構材料多不希望如此。因而如何抑制晶粒的過快成長，使其密度接近于理論值就成了技術關鍵。

不管在理論上，還還是通過實驗觀察，都可以發(fā)現(xiàn)，平均粒徑小的粒子發(fā)生收縮后越發(fā)變小，而大的粒子將其合并，越越發(fā)變大。在大粒子周圍彎曲的晶界兩側存在著自由能之差，它是晶界遷移的原動力。因此，晶界向曲率中心遷移，粒子生長。有理論指出，晶界遷移速度隨溫度升高呈指數(shù)函數(shù)關系增加，在一定溫度下與晶界曲率成正比。

但存在許多氧化物情況下，即使原料純度非常高，晶晶界附近也有相當寬度的晶格缺陷和空間電荷層存在。由于雜質向晶界偏析，所所以在實際應用的陶瓷材料中，晶粒生長到某種程度時如果晶界率減小，晶界遷移則急劇減慢。