过度烧制

科技工作者之家 2020-11-17

过度烧制,是指把粉状物料转变为致密体的过程中,在原料水分较多时要进行过度烧制,是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说,粉体经过成型后,通过烧制得到的致密体是一种多晶材料,其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧制过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布,进而影响材料的性能。

定义宏观定义:在高温下(不高于熔点),陶瓷生坯固体颗粒的相互键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减过度烧制地面砖少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,出去过多水分,最后成为具有某种显微结构的致密多晶过度烧制体。1

微观定义:固态中分子(或原子)间存在互相吸引,通过加热使质点获得足够的能量进行迁移,使粉末体产生颗粒黏结,产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为过度烧制。

过度烧制过程在利用固相反应制备无机固体化合物时,反应的速率由扩散过程控制,常常需要较高的温度才能使反应有效地进行。另外一些固体化合物是固液相组成的化合物,在熔化时会发生分解反应,故过度烧制一般应在产物熔点以下进行,以保证得到均匀的物相。但是过度烧制温度也不能太低,否则会使固相反应的速率太低。在很多情况下,过度烧制需要在特定的气氛或真空中进行。控制过度烧制过程的气相分压非常重要,特别是当研究的体系中含有价态可变的离子时,固相反应的气相分压将直接影响到产物的组成和结构。例如,在铜系氧化物高温超导体的合成中,过度烧制过程必须在严格控制氧分压,以保证得到具有确定结构、组成和铜价态分布的超导材料。

高炉炼铁生产前,将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在过度烧制设备上使物料发生一系列物理化学变化,过度烧制成块的过程。在生产上广泛采用带式抽风过度烧制机生产过度烧制矿。主要包括过度烧制料的准备,配料与混合,过度烧制和产品处理等工序。

加工步骤一个重要的步骤。聚四氟乙烯预成型品必须通过过度烧制才能成为有用的制品。聚合物分子由结晶形逐渐转变为无定型,使分散的树脂颗粒通过相互熔融扩散黏结成一个连续的整体。过度烧制全的预成型品由透明胶状体冷却成坚固的乳白色的不透明制品。2

制作过程1、过度烧制 sintering

粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理,目的在于通过颗粒间的冶金结

过度烧制

合以提高其强度。

2、填料 packing material

在预烧或过度烧制过程中为了起分隔和保护作用而将压坯埋入其中的一种材料。

3、预烧 presintering

在低于最终过度烧制温度的温度下对压坯的加热处理。

4、加压过度烧制 pressure

在过度烧制同时施加单轴向压力的过度烧制工艺。

5、松装过度烧制loose-powder sintering,gravity sintering

粉末未经压制直接进行的过度烧制。

6、液相过度烧制liquid-phase sintering

至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下过度烧制。

7、过烧oversintering

过度烧制温度过高和(或)过度烧制时间过长致使产品最终性能恶化的过度烧制。

8、欠烧undersintering

过度烧制温度过低和(或)过度烧制时间过短致使产品未达到所需性能的过度烧制。

过度烧制

9、熔渗infiltration

用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未过度烧制的或过度烧制的制品内的孔隙的工艺方法。

10、脱蜡 dewaxing,burn-off

用加热排出压坯中的有机添加剂(粘结剂或润滑剂)。

11、网带炉mesh belt furnace

一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的过度烧制炉。

12、步进梁式炉walking-beam furnace

通过步进梁系统将放置于过度烧制盘中的零件在炉内进行传送的过度烧制炉。

13、推杆式炉 pusher furnace

将零件装入烧舟中,通过推进系统将零件在炉内进行传送的过度烧制炉。

14、过度烧制颈形成neck formation

过度烧制时在颗粒间形成颈状的联结。

15、起泡 blistering

由于气体剧烈排出,在过度烧制件表面形成鼓泡的现象。

16、发汗 sweating

压坯加热处理时液相渗出的现象。

17、过度烧制壳sinter skin

过度烧制时,过度烧制件上形成的一种表面层,其性能不同于产品内部。

18、相对密度relative density

多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比,以百分率表示。

19、径向压溃密度radial crushing strength

通过施加径向压力测定的过度烧制圆筒试样的破裂强度。

20、孔隙度 porosity

多孔体中所有孔隙的体积与总体积之比。

21、扩散孔隙 diffusion porosity

由于柯肯达尔效应导致的一种组元物质扩散到另一组元中形成的孔隙。

22、孔径分布pore size distribution

材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率。

23、表观硬度apparent hardness

在规定条件下测定的过度烧制材料的硬度,它包括了孔隙的影响。

24、实体硬度solid hardness

在规定条件下测定的过度烧制材料的某一相或颗粒或某一区域的硬度,它排除了孔隙的影响。

25、起泡压力 bubble-point pressure

迫使气体通过液体浸渍的制品产生第一气泡所需的最小的压力。

26、流体透过性 fluid permeability

在规定条件下测定的在单位时间内液体或气体通过多孔体的数量。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学

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