
【化】 agglomerating agent
agglomeration; sinter
【计】 caking
【化】 agglutinate; agglutination; fritting; sintering
element; factor; ingre***nt
【化】 factor
【医】 factor; moment
【经】 factor
烧结因素在材料科学与工程领域中指影响烧结过程及最终产品性能的关键变量组合。从汉英词典角度可定义为:Sintering Factors(烧结因素),即通过加热使粉末颗粒结合成致密体时,温度、时间、压力、粉末特性及气氛环境等参数的统称。其核心在于通过控制这些变量优化材料的致密度、显微结构与机械性能。
温度与时间
烧结温度(Sintering Temperature)需达到粉末材料熔点的70%–90%,促使原子扩散与颗粒结合。保温时间(Holding Time)直接影响晶粒生长与孔隙消除速率。例如氧化铝陶瓷烧结需在1600°C维持2–4小时以达成>95%理论密度 。
压力与气氛
外加压力(如热压烧结)可加速致密化;保护气氛(氩气/氮气)防止金属粉末氧化,还原性气氛(氢气)则有助于去除氧化物杂质 。
粉末特性
颗粒尺寸分布(Particle Size Distribution)及形貌决定堆积密度,纳米粉末因高比表面积可显著降低烧结温度。例如纳米钨粉烧结温度可比微米级降低200–300°C 。
烧结因素需根据材料体系动态调整:
烧结因素指在烧结过程中影响材料致密化、结构形成及性能的关键变量。以下是主要影响因素的综合分析:
温度与时间
烧结温度直接影响原子扩散速率和液相生成。温度过高易导致晶粒粗化,过低则致密化不足;时间需匹配温度,过长可能引发晶粒异常生长。
负压与机速
抽风负压(包括点火负压)和台车行走速度共同控制烧结带透气性。负压不足会降低传质效率,机速过快则缩短反应时间。
颗粒尺寸与分布
细颗粒(如纳米级)可降低烧结温度,但易团聚导致收缩不均;宽粒度分布能提升堆积密度,但可能阻碍致密化。
化学成分与形状
原料杂质和添加剂影响相变行为,如碱金属氧化物会抑制Al₂O₃烧结;不规则颗粒形状降低堆积均匀性。
氧化/还原环境
氧化气氛利于去除杂质,但可能抑制正离子扩散;还原气氛促进金属单质生成,增强致密度。
真空环境
可有效排除气孔内气体,常用于高致密材料制备。
适量液相(如低熔点添加剂)能加速颗粒重排,但过量液相可能破坏结构。例如,添加SiO₂可促进陶瓷烧结,而Na₂O则会阻碍Al₂O₃致密化。
以上内容综合了烧结工艺的核心变量,具体应用需根据材料类型和生产条件调整。更多细节可参考来源网页。
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