烧结是陶瓷制造中的一项关键工艺。它将陶瓷粉末颗粒加热到低于其熔点的高温。这一过程对于减少孔隙率、提高颗粒密度以及增强强度、硬度和化学稳定性等各种性能至关重要。
为什么要烧结陶瓷？5 个主要原因
1.减少孔隙率和增加颗粒密度
在烧结过程中，陶瓷材料被加热到低于其熔点的温度。这导致粉末颗粒相互扩散和粘结。这种结合降低了材料的整体孔隙率。颗粒之间的孔隙减少或闭合。孔隙率的降低导致颗粒密度的增加。这对提高陶瓷的机械性能至关重要。
2.2. 提高机械和物理特性
烧结过程不仅能巩固陶瓷材料，还能显著提高其机械性能。例如，预烧结氧化锆在烧结过程中会从单斜晶体结构转变为多四方晶体结构。因此，这种材料的硬度、密度和强度都非常高。在发生这种转变的同时，强度和半透明度也得到了大幅提高。这使得烧结陶瓷适用于各种对耐用性和耐磨性要求极高的应用领域。
3.使用热量和压力
烧结通常由高温驱动。但它也可能涉及压力的应用，特别是在热等静压等工艺中。使用压力可以进一步提高材料的固结度，缩短烧结时间。在某些情况下，会采用无压烧结，特别是使用分级金属陶瓷复合材料和纳米颗粒烧结助剂。这些也能实现有效的固结和致密化。
4.有机添加剂的作用
一些陶瓷原料由于塑性较低和与水的亲和性，需要在烧结前添加有机粘合剂。这些添加剂有助于材料成型并促进烧结过程。它们提供了一种更有内聚力的结构，可以承受所涉及的高温和高压。
5.耐环境性
烧结陶瓷由于结构致密坚固，对紫外线（UV）、极端温度、水和污渍等环境因素具有很强的抵抗力。这使它们成为户外和高压力应用的理想选择。
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