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特种陶瓷低温烧结方法


   随着科学不断发展,特种陶瓷的烧结方法不断地推出。如:
  1.电场烧结(sintering in electric field).
  陶瓷坯体在直流电场作用下的烧结,某些高居里点的铁电陶瓷,如铌酸锂陶瓷在其烧结温度下对坯体的两端施加直流屯场,待冷却至居里点(Te一1210℃)以下撤去电场,即可得到有压电性的陶瓷样品。
  2.超高压烧结(ultra-high pressure sintering)
  超高压烧结即在几十万大气压以上的压力下进行烧结。其特点是,不仅能够使材料迅速达到高密度,具有细晶粒(小于1肛m),而且使晶体结构甚至原子、电子状态发生变化,从而赋予材料在通常烧结或热压烧结工艺下所达不到的性能。而且,可以合成新型的人造矿物。此工艺比较复杂,对模具材料、真空密封技术以及原料的细度和纯度均要求较高。
  3.活化烧结(activated sintering)
  其原理是在烧结前或者在烧结过程中,采用某些物理的或化学的方法,使反应物的原子或分子处于高能状态,利用这种高能状态的不稳定性,容易释放出能量而变成低能态,作为强化烧结的新工艺,所以又称为反应烧结(reactive sintering)或强化烧结(intensified sintering)。活化烧结所采用的物理方法有:电场烧结、磁场烧结、超声波或辐射等作用下的烧结等。所采用的化学方法有:以氧化还原反应,氧化物、卤化物和氢氧化物的离解为基础的化学反应以及气氛烧结等。它具有降低烧结温度、缩短烧结时间、改善烧结效果等优点。对某些陶瓷材料,它又是一种有效的织构技术。也有利用物质在相变、脱水和其他分解过程中,原子或离子间结合被破坏,使其处于不稳定的活性状态。如使其比表面积提高、表面缺陷增多;加入可在烧结过程中生成新生恣分子的物质;加入可促使烧结物料形成固溶体;增加晶格缺陷的物质,皆属活化烧结。另外,加入微量可形成活性液相的物质,促进物料玻璃化,适当降低液相粘度,润湿固相,促进固相溶解和重结晶等,也均属活化烧结。
  4.活化热压烧结(activated hot pressing sintering)
  在活化烧结的基础上又发展了一种新工艺。利用反应物在分解反应或相变时具有较高能量的活化状态进行热压处理,可以在较低温度、较小压力、较短时间内获得高密度陶瓷材料,是一种高效率的热压技术。例如利用氢氧化物和氧化物的分解反应进行热压制成钛酸钡、锆钛酸铅、铁氧体等电子陶瓷;利用碳酸盐分解反应热压制成高密度的氧化铍、氧化钍和氧化铀陶瓷;利用某些材料相变时热压,制成高密度的氧化铝陶瓷等。

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