海南大学：《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）Chapter 6 材料的制取 6.2 烧结

6.2烧结

6.2 烧结

烧结 。无机非金属材料—陶瓷、耐火材料、无机 非金属化合物 。粉末冶金材料 生产过程包括 粉体材料制备 坯料的成型 制品烧结

烧结 ❖ 无机非金属材料——陶瓷、耐火材料、无机 非金属化合物 ❖ 粉末冶金材料 生产过程包括 粉体材料制备 坯料的成型 制品烧结

粉体制备 机械制粉 ÷物理制粉 ÷化学制粉

粉体制备 ❖ 机械制粉 ❖ 物理制粉 ❖ 化学制粉

机械制粉 ·通过机械破碎、研磨或气流研磨方法将大块 材料或粗大颗粒细化成粉的方法。 其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗 粒分布不均匀

机械制粉 ❖ 通过机械破碎、研磨或气流研磨方法将大块 材料或粗大颗粒细化成粉的方法。 其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗 粒分布不均匀

÷(1)液体雾化法 用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或 形成等离子体，然后骤冷。 其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设 备要求高。 ·(2)蒸发凝聚成粉

❖ (1)液体雾化法 用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或 形成等离子体，然后骤冷。 其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设 备要求高。 ❖ (2)蒸发凝聚成粉

(1)气相沉积法 化学制粉 利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒 度分布窄。 ÷(2)沉淀法 齧鞏膏烈加合翼養灌液贵餐寧头将婆婆翰答量很纳米材料。其特点 (3)水热合成法 高温毫压下在水溶液或蛬流等流使中食感，再经分离和热处理得纳米粒 子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。 (4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、，溶胶、 凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒 点反应物种多，产物颗粒均一， 壬·簇轮各物的衙客。 过程易控制，适于氧化物和 (5)微乳液法 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、 结、 团聚 。,其特点粒子的单分散和界面性好

❖ (1)气相沉积法 化学制粉 ❖ 利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒 度分布窄。 ❖ (2)沉淀法 ❖ 把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。其特点 简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。 ❖ (3)水热合成法 ❖ 高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒 子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。 ❖ (4)溶胶凝胶法 ❖ 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒 子。其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和 Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备。 ❖ (5)微乳液法 ❖ 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、 聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好， Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备

坯料成型 ÷将松散的粉体加工成具有一定尺寸、形状以 及一定密度和强度的坯块，俗称为制坯。 。采取的方法 模压成形 等静压成形 挤压成形 轧制成形 注浆成形 流延成形 热压铸成形

坯料成型 ❖ 将松散的粉体加工成具有一定尺寸、形状以 及一定密度和强度的坯块，俗称为制坯。 ❖ 采取的方法 模压成形 等静压成形 挤压成形 轧制成形 注浆成形 流延成形 热压铸成形

烧结 。将粉体材料制成的具有一定外形的坯体，在 低于熔点的高温作用下转变为具有一定显微 结构、致密烧结体的物理化学过程

烧结 ❖ 将粉体材料制成的具有一定外形的坯体，在 低于熔点的高温作用下转变为具有一定显微 结构、致密烧结体的物理化学过程

低于主要组分熔点的温度 固相烧结烧结温度低于所有组分的熔点 米 液相烧结烧结温度低于主要组分的熔点 但高于次要组分的熔点 WC-Co合金，W-Cu-Ni合金 烧结过程中发生水分或有机质的挥发、吸附气体的消除， 粉耒颗粒表面氧化物的还原、护散、再结富、晶粒苌天等

❖ 烧结过程中发生水分或有机质的挥发、吸附气体的消除， 粉末颗粒表面氧化物的还原、扩散、再结晶、晶粒长大等

烧结过程中微观结构的变化和物质变 化规律 孔隙数量或体积的演化—致密化 晶粒尺寸的演化一晶粒长大（纳米金属 粉末和硬质合金) 孔隙形状的演化 孔隙尺寸及其分布的演化一孔隙粗化、 收缩和分布

烧结过程中微观结构的变化和物质变 化规律