氧化鋯陶瓷燒結初期的動力學特征

上文介紹了氧化鋯陶瓷在燒結的過程中有關熱力學與動力學的問題，那么下面讓科眾陶瓷廠給大家詳細介紹一下氧化鋯陶瓷的燒結初期的動力學特征。

ZrO2納米粉體壓制的坯體燒結過程中樣品線收縮率L（△LL）與時間L（）的相關性如圖所示表明，L。（△L／L0）與Ln（t）的線性關系具有兩段特征，即由燒結開始時斜率為1的直線，隨保溫時間延長而轉變為斜率為1／3的直線。

氧化鋯陶瓷管

燒結溫度不同，不改變這種規律，說明在整個燒結初期，坯體的燒結過程可分為兩個階段，這兩個階段具有完全不同的燒結動力學關系和燒結機理。同時，從圖中直線折點的位置變化表明，燒結溫度的升高，由起始第1階段（n＝1）過渡到第2階段（n＝1／3）的線收縮率增大，燒結時間縮短。

由圖可知，在燒結初期的第1階段，燒結動力學關系可表示為：

△L／I。＝Kt

即線收縮率△L／La正比于時間t。根據普通粉體以擴散傳質為主的固相燒結模型，初期燒結的動力學關系為△L／ L=kt對于不同的擴散傳質機理，式中指數n取值在2．5～5之間變化。

顯顯然，實驗所得結果明顯區別于普通粉體的燒結動力學，同時也說明納米粉體在該階段的燒結機理有其自身的特點，與傳統的燒結理論不同．通常，納米粉體粒子比普通粉體小3個數量級，但界面擴散系數是普通材料的103倍。

當納米素坯燒結時，快速的擴散傳質引起粒子間平衡被破壞，細小的納米粒子因此可能移動或轉動，其結果導致粒子間的重新排列和燒結體的致密化。