淄博博迈陶瓷材料有限公司

博迈供氧化锆研磨球 氧化锆研磨珠

常规烧结

一般采用常规加热方式，在传统电炉中进行，是目前陶瓷材料生产中最常采用的烧结方法。

由于纯的陶瓷材料有时很难烧结，所以性能允许的条件下，通常引入一些烧结助剂，以期形成部分低熔点的固溶体、玻璃相或其他液相，促进颗粒的重排和粘性流动，从而获得致密的产品，同时也可以降低烧结温度。

热压烧结

热压烧结采用专门的热压机，在高温下单相或双相施压完成。温度与压力的交互作用使颗粒的粘性和塑性流动加强，有利于坯件的致密化，可获得几乎无孔隙的制品，同时烧结时间短，温度低，晶粒长大受到抑制，产品性能得到提高。

但是热压烧结只能制造形状简单的制品，同时热压烧结后微观结构具有各向异性，导致使用性能也具有各向异性，限制了其使用范围。

热等静压烧结

热等静压工艺是一种以氩气等惰性气体为传压介质，将制品放置到密闭的容器中，在一定温度和压力的共同作用下，向制品施加各向同等的压力，对制品进行压制烧结处理的技术，由于热等静压烧结技术对包套材料及技术要求较高。

因此通常用于制造形状简单的产品且生产效率低，但利用热等静压烧结气压烧结过的陶瓷制品，则不需要包套。

04微波烧结

微波加热不同于常规加热模式，它是利用微波电磁场中陶瓷材料的介质损耗而使材料至烧结温度从而实现陶瓷的烧结及致密化。微波烧结时材料吸收微波转为材料内部分子的动能和势能，使材料整体加热均匀，内部温度梯度小，热应力小，加热和烧结速度快。可实现低温快速烧结，显著提高陶瓷材料的力学性能。

由于大多数陶瓷材料对微波具有良好的透过度，因此微波加热是均匀的。但在实际加热过程中，样品表面有散热，如果没有合适的保温装置，则加热体内外温差极大，可能导致样品烧结的不均匀，所以要合理设计保温层，尽量减少热量损失。

烧结是陶瓷坯体成型的最后一道工艺，陶瓷产品的性能优劣很大一部分因素是由烧结来决定的。氧化锆陶瓷要烧结地致密度高、均匀，不仅前一道加工工序脱脂环节至关重要，还受粉体、添加剂、烧结温度及时间、压力及烧结气氛等因素的影响。

在具体烧结过程中，氧化锆陶瓷坯体可能出现变形、开裂、晶粒异常长大等问题，其原因可能是哪些？下面我们就根据具体问题具体分析一下。

变形

氧化锆陶瓷在烧结过程中发生变形，原因可能是粉体粒径分布过宽；粉体中添加剂的选择和添加量不合理；陶瓷的收缩不一致等。

而陶瓷的收缩不一致，有以下三方面原因：

01

炉温不均匀，陶瓷坯体发生不一致的收缩；

02

升温速度快，温度传导产生梯度，陶瓷坯体越靠近表层收缩越快，越中心收缩越慢；

03

有密度梯度，在成型时，因为压力及填料等因素，导致坯体内部收缩比不一致。

2破裂

烧结后的陶瓷坯体发生破裂的主要原因在于陶瓷坯体内部有缺陷，同时也与坯体收缩有关，而坯体收缩不一致的原因参见烧结变形原因分析。

当收缩不一致时，如果存在缺陷（孔洞、暗裂等），其缺陷成为断裂源，裂纹扩散导致坯体开裂。

3晶粒异常长大

当晶粒出现异常长大时，这些过大的晶粒内往往还有大量的气孔难以再由晶粒内抵达晶界而排出，就会使陶瓷材料难以达到较高的密度，材料的许多性能恶化，特别是力学性能（断裂韧性、抗弯强度等）。

导致晶粒异常长大的主要原因有以下三点：

01

原始粉料颗粒尺寸分布范围太宽，即粉料中颗粒大于或远大于平均颗粒晶粒尺寸的2倍；

02

成型时坯体密度不均（粉体团聚、素坯压制压力有梯度、添加剂不匀），烧结发生了不均匀的致密化；

03

过高的烧结温度与过长的保温时间。