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陶瓷烧结时为什么会开裂

zxc5个月前 (06-14)陶瓷43

开裂一般可分为生坯开裂和炸裂
生坯开裂面比较粗糙,炸裂面看起来很光滑。
引起开裂的原因很多,比如材料自身原因,如ZrO2相变并发生体积变化。
粉体太细或颗粒级配不适当可能引起开裂
成型也易引起开裂,比如成型速度过快造成密度分布不均和大量气体残留,成型模具没有倾角也可能造成脱坯时膨胀开裂
烧结升温速度过快容易造成开裂,降温过快则可能引起炸裂
烧结加的成分在高温下收缩(如膨润土);或在降温过程中发生相变而产生体积收缩(如二氧化硅)。
还有就是可能粘结剂选择不合适、成型时压力和保压时间选择不恰当、或者升温速率控制不好等等。
如果里面有胶,排胶过程没有处理好也会导致开裂

如何通过组织观察了解陶瓷烧结程度

这三个问题比较复杂,主要是因为你这个“电子陶瓷”的范围大了点。应该分情况来看。
1、陶瓷的烧结过程同时发生着物理及化学变化,主要的内容是“结晶”及“晶粒生长”。功能性的陶瓷一般来说其晶粒有一种固定的结构,所谓的化学变化就是让不同的原材料混在一起通过加热,使之“跑”到相应的位置(晶体结构的位置)上。而晶粒会通过“液相传质”及“固相传质”而生长,同时消耗掉周边的原材料或小晶粒,这就是烧结中所发生的物理变化。

2、陶瓷的煤结方法会根据不同的需要采取不同的烧结曲线(有些需要控制气氛),烧结的推动力就是促使晶粒萌发及生长的推动力。也就是影响烧结速率的因素。一般地来说,起始晶粒越小,它的生长能力越强,晶粒所处的晶界的边数越不接近六边,其生长能力越强(也就是说六边的是比较稳定的,生长能力不强),当然具体还要看陶瓷的主体结构和具体的配方。
所以烧结的推动力,一是尽量细小的起始粒度,二是高的温度,三是长的保温时间,再有就是添加剂的加入,促使其在烧结过程中液相传质增多,从而加快晶粒的生长。

3、活性是一个模糊概念,就是指材料发生化学反应及物理反应的能力。其影响因素有很多,如平均粒度、预烧温度(邓烧温度高了对粉体的活性有一定的破坏)、杂质的含量、氧化度(一般的陶瓷都是氧化物,所以氧化度影响很重要)……
活性好,反应就容易发生,烧结需要的温度可以低一点,保温时间可以短一点。但是活性太好了,反应特别容易发生,一旦过头了,就会产生“二次再结晶”(也就是说晶粒尺寸超过了我们想要的尺寸)而使陶瓷的性能恶化,所以反应活性必须控制恰当。

氧化锆陶瓷烧结温度和什么因素有关

影响氧化锆陶瓷烧结的因素主要有原始粉料的粒度、添加剂、烧结温度和保温时间、盐类的选择及其煅烧条件、气氛和成型压力等,它们都对材料的性能有不同程度的影响。
(1)原始粉料的粒度:无论是固态或液态的烧结,细颗粒由于增加了烧结的推动力,缩短了原子扩散距离和提高颗粒在液相中的溶解度而导致烧结过程的加速。
(2)添加剂:在固相烧结中,少量添加剂(又称烧结助剂)可与主晶相形成固溶体促进缺陷增加;在液相烧结中,添加剂能改变液相的性质(如黏度、组成等),从而起到促进烧结的作用。
(3)烧结温度和保温时间:在晶体中晶格能愈大,离子结合也愈牢固,离子的扩散也愈困难,所需烧结温度也就愈高。各种晶体结合情况不同,因此烧结温度也相差很大,即使对同一种晶体烧结温度也不是一个固定不变的值。
在烧结高温阶段主要以体积扩散为主,而在低温阶段以表面扩散为主。如果材料的烧结在低温时间较长,不仅不引起致密化反而会因表面扩散改变了气孔的形状而给制黼性能带来了损害。因此从理论上分析应尽可能快地从低温升到高温以创造体积扩散的条件。
(4)盐类的选择及其煅烧条件:在某些情况下,陶瓷的原始粉料并不是直接获得,而是以盐类形式经过加热煅烧后以氧化物形式发生烧结。盐类具有层状结构,当将其煅烧分解时,这种结构往往不能完全破坏,原料盐类与生成物之间若保持结构上的关联性,那么盐类的种类、分解温度和时间将影响烧结氧化物的结构缺陷和内部应变,从而影响烧结速率与性能。
(5)成型压力:陶瓷粉料成型时往往施加一定的压力,除了使其有一定形状和一定强度外,同时也给烧结创造了颗粒间紧密接触的条件,使其烧结时扩散阻力减小。一般地,成型压力愈大,颗粒间接触愈紧密,对烧结愈有利。
以上就是为大家介绍的有关影响氧化锆陶瓷烧结的因素的分析。

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