陶瓷晶粒组织气孔分析图像-压电瓷不同烧结
也有人把烧结分成为三期,即烧结初期、中期及末期。
初期:相互接触的两颗粒,通过互扩散或其他物料传输机理,
使物料向接触点迁移,形成烧结“颈”或连结区,粒间的接触从点
接触变成颈接触或面接触,这时形成的晶界相互间是分开的。当烧
结过程再继续进行,晶界可以相遇构成网络,在晶界的表面张力作
用下,晶界发生迁移,晶粒开始长大,此时表示烧结初期的结束。
中期:弯曲晶界总是向曲率中心迁移,曲率半径愈小晶界移动
愈快,晶粒通常为多边形,大于六边的晶粒易长大,小于六边的晶
粒易被大晶粒所吞没。从平面看,晶界交角为120。时最稳定
。在烧结中期,气孔为连续相,呈棱角状态。当晶粒生长,气孔
槽的截面不断减小,最后气孔不能互相沟通而中断,成为单个孤立
气孔,此为中期的结束。
末期:这时气孔多位于三晶粒交点,也有些气孔包容于晶粒
内部,呈球形,要排除它比中期更慢。气孔中气体扩散的快慢,为
气孔收缩的决定因素。烧结变得缓慢,气孔呈球形,这是末期的特
征。
综上所述,初期形成陶瓷的骨架,中期晶粒长大,填充空隙,
末期消除残存气孔,织构完整化。为镍球烧结过程中“颈”的生
成,在1240℃,lh,气孔已成为孤立气孔,压电瓷不同烧结阶段的
SEM表面观察。可以看出开始为两球形粒子相碰成“颈”,然后形
成晶界、晶界的相交,并且球形晶粒开始逐步多边化。晶粒的生长
,实际上是以大晶粒为中心,使大晶粒长大、小晶粒减小和消失的
过程。当许多晶粒同时生长,经过一段时I可的晶界迁移和晶粒长
大后,从不同生长中心出发而生长的晶粒必将和其他晶粒相遇,于
是形成紧密堆积的多边形集合体,这就是陶瓷织构。当晶粒生长尚
未和相邻晶粒相遇时呈圆球形或茧形,相遇后就成为多边形。在生
活中有许多这样的例子,如空中的肥皂泡为圆球状,但洗衣盆中的
肥皂泡,就是许多多面体的聚集体,不这样就不能使总界面最小,
能量最低。蜜蜂是最能利用材料和空间的昆虫,蜂房是由许多六角
形蜂窝结构组成,只消耗极少的蜂蜡而可贮放大量蜂蜜。多晶体的
紧密堆积与蜂房之间不无共同之处。