纳米超细氧化锆陶瓷粉体的烧结动力学分析

纳米氧化锆陶瓷粉体的烧在烧结过程中同样具有热力学与动力学，在经过烧结后可加工成纳米陶瓷板，纳米陶瓷棒等高纯度氧化锆陶瓷产品，科众陶瓷厂下面主要讲讲其烧结时的动力学。

纳米粉体在烧结初期（线收缩率△L／L＜5％）的烧结动力学可分为两个完全不同的阶段。在烧结起始的第1阶段，线收缩率△L／Lo与烧结时间t呈正比关系，具有远高于普通粉体的致密化速率。其烧结机理表现为在表面能驱动力作用下，纳米粒子相互滑动和重排的界面扩散变致密化过程。

氧化锆陶瓷环

当第1阶段烧结达到一定程度，晶粒不能移动时，烧结第2阶段开始，在该阶段中烧结机理和动力学关系符合传统的烧结理论，即坯体的致密化受晶界扩散传质控制。颗粒尺寸对粉料烧结性能有很大的影响，但对超细粉料来说，并非粉料越细，烧结性能越好，其原因是由于超细粉料中团聚体的形成。

有关团聚体对烧结影响可归纳为两种作用：当团聚体含量高时团聚体之间相互作用；团聚体含量低时团聚体与一次颗粒的基本体之间相互作用。测定成型体中的气孔分布可推算出其中团聚体的含量。粉料（尤其是超细粉料）的特性，特别是其团聚状态，直接决定了样品的烧结和显徵结构的形成。

除了团聚体间的相互作用外，团聚体与基体之间的相互作用也成为一个重要因素。尽管1400℃时一次颗粒间气孔已排除，但团聚体间气孔依然存在，这种气孔也包括团聚体与基体间的相互作用而产生的裂纹状孔洞1600℃时，大部分团聚体间气孔被排除，但仍存在少量0．1～～5gm左右的气孔及尺寸大致为数十微米的大气孔。

氧化锆陶瓷定位梢

团聚体本身可在较低温度下致密，但团聚体间相互作用使得团聚体间气孔无法排除。粉料素坯中团聚体含量是影响烧结过程和显微结构形成的重要因素。

团聚体含量高时团聚体间相互作用导致烧结密度下降并形成多孔的显微结构；团聚体含量低时团聚体间及团聚体与基体间的相互作用同时存在，后者导致显微结构中裂纹状孔洞及气孔的形成。