陶瓷烧结工艺原理及方法

陶瓷烧结是坯体在高温下致密化过程和现象的总称。随着温度升高，陶瓷坯体中具有比表面大，表面能较高的粉粒，力图向降低表面能的方向变化，不断进行物质迁移，晶界随之移动，气孔逐步排除，产生收缩，使坯体成为具有一定强度的致密的瓷体。烧结的推动力为表面能。烧结可分为有液相参加的烧结和纯固相烧结两类。烧结过程对陶瓷生产具有很重要的意义。为降低烧结温度，扩大烧成范围，通常加入一些添加物作助熔剂，形成少量液相，促进烧结。如添加少量二氧化硅促进钛酸钡陶瓷烧结；又如添加少量氧化镁、氧化钙、二氧化硅促进氧化铝陶瓷烧结。

                                                    烧结概述
烧结是利用热能使粉末坯体致密化的技术，其具体的定义是指多孔状态的坯体在高温条件下，表面积减小，孔隙率降低，力学性能（机械强度等）提高的致密化过程。坯体在烧结过程中要发生一系列的物理化变化，如膨胀，收缩，气体的产生，液相的出现，旧晶相的消失，新晶相的形成等。在不同的温度，气氛条件下，所发生变化的内容与程度也不相同，从而形成不同的晶相组成和显微结构，决定了陶瓷制品不同的质量和性能。坯体表面的釉层在烧结过程中也会发生各种物理化学变化，较终形成玻璃态物质，从而具有各种物理化学性能和装饰效果。

                                              烧结的驱动力
生坯，颗粒间只有点接触，强度很低，通过烧结，虽然在烧结时既无外力又无化学反应，却能使点接触的颗粒紧密结成坚硬而强度很高的瓷体。
烧结的动力是什么？是粉粒表面能。粉料在制备过程中，粉碎，球磨等机械性能或其它能量以表面能的形式储存在粉体中，造成粉料表面的许多晶格缺陷，使粉体具有较高的活性。
粉体的过剩表面能：为烧结的推动力（烧结后总表面积降低3个数量级以上），烧结不能自动进行，必须对粉体加温，补充能量，才能使之转变未烧结体。
除了推动力外，还必须有物质的传递过程，使气孔逐渐得到填充，使坯体由输送变得致密。
1.蒸发和凝聚
2.扩散
3.粘滞流动与塑性流动
4.溶解和沉淀
在烧结过重可能有几种传质机理在起作用，在一定条件下，某种机理在起作用，条件改变，起主导作用的机理有可能随之改变。