烧结的作用主要是提高机械性能和调整部件的材料成分。这是通过将颗粒粘合和致密化的过程实现的,从而提高强度、硬度和耐磨性。烧结工艺还可以减少孔隙率,提高导电性、透明度和导热性等其他性能。
增强机械性能:
在烧结过程中,材料颗粒通过扩散过程结合在一起,从而形成密度更大、更有内聚力的结构。这种粘合和致密化会显著改善材料的机械性能。由于固-固界面的形成取代了固-气界面,烧结产品的强度、硬度和耐磨性都得到了提高。界面的这种变化降低了系统的总自由能,有助于提高部件的整体机械完整性。定制材料成分:
烧结不仅能降低孔隙率,还能保持特定的性能,如过滤器或催化剂材料的气体吸收性。可对工艺进行控制,以达到所需的致密化和机械强度水平,同时保留其他功能。温度、加热速率、压力、颗粒大小和成分等因素对决定烧结过程的结果至关重要。例如,较小的颗粒和均匀的成分往往能促进更好的致密化,而烧结温度和加热速率则会影响工艺的动力学和材料的最终特性。
工艺控制和最终特性: