电子陶瓷的烧结晶粒的表面相变分析图像显微镜制造厂商
影响烧结的其它因素 电子陶瓷的烧结是一种比较复杂的、受到各种因素约制的过程,在 不同的烧结时期,这些烧结时期,这些因素可能单独作用和,轮流出现、 或同时存在于烧结本系之中。 形成固溶体的添加剂 凡是对烧结传质起促进作用的过程,一般都不外乎遵循两种原理, 一为降低脱出激活能,即使质点脱离原结构而进入传输状态,也叫做起 表面活化作用;另一为降低扩散激活能,即使质点在传输过程中,减少 其对相邻质点的作用力,也就是增大其扩散系数,百烧结促进剂,一般 都是不提供推动力的,起推动作用的是表面自由能的变化或化学势的降 低,前述的液相作用型是如此,此外要讲的固溶作用型也是如此,不过, 原理显然相同,但具体作用机制并不一样,但起作用特别大的,还是离 子电荷高,易于变价和有限固溶的添加剂,下面分种具体情况来讨论其 作用机制: 1 、表面活化型这是指高电荷,有限固溶型的杂质,在烧结初期, 甚至整个烧结过程,这种添加物,将主要存在于粉粒表面或界面之中, 或者说这些地方的杂质浓度较高,由于杂质浓度梯度和空间温度起伏的 关系,在粉粒或晶粒的表面,往往可以出现局部超固溶限的现象,不仅 表面结合能增加,连表面自由能也可能增加,使表面质点更高的活性, 易作脱出跃迁,亦即使其脱出激活能降低,例如烧结时添加小量的或反 过来烧结时添加少量的都可起到表面活化的作用。 2 、强化扩散型 这些高电荷低溶限杂质的出现,必然使其相应的表面或体内出现某 种形式的结构缺陷,从几何结构上看,主要是出现一定数量的氧缺位, 这种氧缺位的存在,将非常有利于质点扩散的进行,也就降低了扩散激 活能,使扩散系数加大,对表面扩散和体扩散都不例外。
显然,这种促进作用只有当温度较高,而又还不太高时才比较明显, 因为这时肖特基型和费尔盖尔型热缺陷的数目,相对于氧缺位来说屈少 数,而扩散又可以顺利进行了,如果温度很高,各种类型的热缺陷已占 压倒多数,这种促进作用则退居次要,这就说明有限固溶型杂质的出现, 能在较低的温度下,提供一定数量的,有利于传质的缺陷,也就是说采 用固溶添加剂,能使陶瓷的烧结温度降低。 3 、极化作用型 这主要指等价,等数置换固溶时的情况,由于杂质与基质正离子间 电性质的差别较大,对相邻离子的极化作用不同,包括地近邻负离子的 吸引、正离子推斥、电子云的形变等的不同,因而使局部离子的结合情 况产生了变化,造成可能的利于激跃和扩散的条件。
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