vacan 无品界 有晶界 (a) (b) 图5-16氧化铝粉烧结时由于品界移动所形成的 图5-17 空位从颗粒接触面向颗粒 无孔隙区域，虚线表示原始的品界位置 表面或品界扩散的模型 >烧结金属的晶粒长大过程，一般就是通过晶界移动和孔隙消失的方 式进行的。 使烧结颈边缘和细孔隙表面的过剩空位通过邻接的晶界 进行扩散或被它吸收； 晶界的重要性 晶界扩散的激活能只有体积扩散的一半，而扩散系数大 1000倍
Ø 烧结金属的晶粒长大过程，一般就是通过晶界移动和孔隙消失的方 式进行的。 晶界的重要性 使烧结颈边缘和细孔隙表面的过剩空位通过邻接的晶界 进行扩散或被它吸收； 晶界扩散的激活能只有体积扩散的一半，而扩散系数大 1000 倍。 vacancy
一般通式： (X/R)”=BtIR X为烧结颈半径，R为颗粒半径，B为材料集合参数和几何常数 (与激活能有关)，n为烧结机构特征指数，m为粉末大小决定的 指数，t为烧结时间。 >利用模型方法研究烧结这一复杂的微观过程，具有科学的抽象化和典型 化的特点。但是实际的烧结过程，比模型研究的条件复杂得多，上述各种 机构可能同时或交替地出现在某一烧结过程中。各种烧结机构特征方程的 区别主要反映在指数m与n的不同搭配。 >粉末越细，越有利于借助表面原子扩散进行烧结
n m ( X / R) Bt / R 一般通式： X为烧结颈半径，R为颗粒半径，B为材料集合参数和几何常数 （与激活能有关），n为烧结机构特征指数，m为粉末大小决定的 指数，t为烧结时间。 Ø粉末越细，越有利于借助表面原子扩散进行烧结。 Ø利用模型方法研究烧结这一复杂的微观过程，具有科学的抽象化和典型 化的特点。但是实际的烧结过程，比模型研究的条件复杂得多，上述各种 机构可能同时或交替地出现在某一烧结过程中。各种烧结机构特征方程的 区别主要反映在指数m与n的不同搭配
口综合作用烧结理论： 综合上述理论，烧结过程从致密化机理上看是一个包 含扩散、流动和化学反应的综合过程，而从唯象上看是粉 末体中孔隙（或称空穴）迁移出体外的过程。基于这种空 穴迁移过程中的物质（或空穴）守恒，同时考虑扩散、流 动和物理化学反应的作用，建立综合作用烧结理论。 由于这种综合作用，烧结体内的空穴浓度随着位置与 时间而变化，可以提出 aC子C =a aX2 ax K(C-C) 偏微分方程式以描述这种变化关系。这里， C代表烧结体内空穴浓度 t 代表时间 X代表X轴上距离 a代表空穴扩散系数 V代表空穴流动速度 C代表烧结终点时空穴浓度 K代表化学反应速率常数
综合上述理论，烧结过程从致密化机理上看是一个包 含扩散、流动和化学反应的综合过程，而从唯象上看是粉 末体中孔隙（或称空穴）迁移出体外的过程。基于这种空 穴迁移过程中的物质（或空穴）守恒，同时考虑扩散、流 动和物理化学反应的作用，建立综合作用烧结理论。 q 综合作用烧结理论： 由于这种综合作用，烧结体内的空穴浓度随着位置与 时间而变化，可以提出
C-Coo Co-Coe 这里C。代表烧结开始时空穴浓度 偏微分方程式可以化为： 子 at 3-V5 a -K9 适当应用边界条件与开始条件 当V2-4(-K)a=0时 可以解出： 0=[(1-y)e器+ye-器-门Xe+ VL 式中y- X 烧结样品x方向距离。 值不大时， 当 2a [(1-y)e器+ye岩-]-→1 因此 4a K)t 从上述关系可以导出温度对烧结体密度变化的影响
令 偏微分方程式可以化为： 适当应用边界条件与开始条件 可以解出： 因此 从上述关系可以导出温度对烧结体密度变化的影响
基于 -K) 把流动速度V与温度的关系概括为： Voc e R 扩散系数a与温度的关系概括为： 2 aCCe 反应速度系数K与温度的关系概括为： Koc。得 20 则 RT +A2e-k e RT 即 (+K)ocA,e+A,et 式中A1A2为比例常数 故 e RT [21-' 方程右边括弧内数值变化很小，当时间不变时， 两端再次取对数可得到： n(-n)c-7
扩散系数a与温度的关系概括为： 反应速度系数K与温度的关系概括为： 把流动速度V与温度的关系概括为： 基于 则 即 故 方程右边括弧内数值变化很小， 当时间不变时，两端再次取对数可得到：