了解影响陶瓷器具孔隙率的因素,对于实现产品的理想性能至关重要。
影响陶瓷器孔隙率的 5 个关键因素
生坯的初始孔隙率
陶瓷烧结前的初始孔隙率对最终孔隙率有很大影响。
较高的初始孔隙率通常需要更密集的烧结过程,以获得较低的最终孔隙率。
烧结温度和时间
烧结温度和时间至关重要。
温度越高、时间越长,孔隙率越低,因为颗粒有更多的时间进行扩散和致密化。
纯氧化物陶瓷尤其需要更高的温度和更长的时间,因为扩散是在固态下进行的,速度较慢。
液相的存在
液相烧结,即在烧结过程中存在液相,可以增强致密化过程并减少孔隙率。
液相有助于填充孔隙并促进颗粒重新排列,从而形成更紧凑的结构。
施加压力
在烧结过程中施加压力可以大大缩短烧结时间,降低最终的孔隙率。
压力有助于压实颗粒,并能使致密化过程更加快速有效。
烧结技术和条件
使用的窑炉类型(如隧道窑与周期窑)以及特定的加热和冷却周期会影响孔隙率。
例如,在隧道窑中,零件通过不同的温度区进行输送,可以对温度区进行优化以控制气孔率。
此外,烧结过程中的升温和保温时间也会影响晶间结合,从而影响最终的孔隙率。
这些因素相互关联,可根据具体的应用要求进行调节,以达到陶瓷器具所需的孔隙率水平。
例如,在要求高强度和低孔隙率的应用中,高温、长烧结时间和施加压力可能是首选。
相反,在过滤器或催化剂等应用中,多孔性是有益的,可以调整烧结条件以保持甚至提高多孔性。
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