燒結(jié)基礎(chǔ)理論

1、Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)的定義與分類燒結(jié)的定義與分類2 2 燒結(jié)理論的研究范疇和目的燒結(jié)理論的研究范疇和目的3 3 燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 燒結(jié)是指粉末或壓坯在燒結(jié)是指粉末或壓坯在低于主要組低于主要組分熔點(diǎn)分熔點(diǎn)的溫度下借助于的溫度下借助于原子遷移原子遷移實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)顆顆粒間聯(lián)結(jié)粒間聯(lián)結(jié)的過程。的過程。1 1 燒結(jié)的定義與分類燒結(jié)的定義與分類Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)含含 義義Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)含含 義義Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)含含 義義Part 2Pa

2、rt 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類類Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 固相燒結(jié)與液相燒結(jié)固相燒結(jié)與液相燒結(jié)不施加外壓力不施加外壓力(Pressureless sintering)Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)固相燒結(jié)固相燒結(jié)單元系固相燒結(jié)燒結(jié)單元系固相燒結(jié)燒結(jié) 單相（純金屬、化合物、固溶體粉單相（純金屬、化合物、固溶體粉末）末）燒結(jié)燒結(jié)單相粉末的固相燒結(jié)過程單相粉末的固相燒結(jié)過程多元系固相燒結(jié)燒結(jié)多元系固相燒結(jié)燒結(jié) 指兩個(gè)或兩個(gè)以上組元的粉末燒結(jié)指兩個(gè)或兩個(gè)以上組元的粉末燒結(jié)過程包括反應(yīng)燒結(jié)等過程包括反應(yīng)燒結(jié)等Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)固相燒結(jié)固相

3、燒結(jié)無限固溶無限固溶系系Cu-NiCu-Ni、Cu-AuCu-Au、Ag-AuAg-Au等等有限固溶系有限固溶系Fe-CFe-C、Fe-NiFe-Ni、Fe-CuFe-Cu、W-NiW-Ni等等互不固溶互不固溶系系組元間既不溶解，也不形成化合物組元間既不溶解，也不形成化合物Ag-WAg-W、Cu-WCu-W、Cu-CCu-C等等Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)在燒結(jié)過程中存在燒結(jié)過程中存在液相的燒結(jié)過程。在液相的燒結(jié)過程。Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)操作的重要性燒結(jié)操作的重要性1 1 粉末冶金工藝兩個(gè)基本加工步驟之一粉末冶金工藝兩個(gè)基本加工步驟之一 磁粉芯和粘結(jié)

4、磁性材料例外磁粉芯和粘結(jié)磁性材料例外2 2 決定了決定了P/MP/M制品的性能制品的性能4 4 熱處理，過程能耗大熱處理，過程能耗大降低燒結(jié)溫度是有意義降低燒結(jié)溫度是有意義 （降低能耗和提高燒結(jié)爐壽命）（降低能耗和提高燒結(jié)爐壽命）5 5 納米塊體材料的獲得必須依賴燒結(jié)過程的控制納米塊體材料的獲得必須依賴燒結(jié)過程的控制3 3 燒結(jié)廢品很難補(bǔ)救，如鐵基部件的燒結(jié)廢品很難補(bǔ)救，如鐵基部件的 脫滲碳和嚴(yán)重的燒結(jié)變形脫滲碳和嚴(yán)重的燒結(jié)變形Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)研究粉末壓坯在燒結(jié)過程中微觀結(jié)研究粉末壓坯在燒結(jié)過程中微觀結(jié)構(gòu)的演化構(gòu)的演化(microstructural (micros

5、tructural evolution)evolution)和物質(zhì)變化規(guī)律和物質(zhì)變化規(guī)律2 2 燒結(jié)理論的研究范疇和目的燒結(jié)理論的研究范疇和目的Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)孔隙數(shù)量或體積的演化孔隙數(shù)量或體積的演化致密化致密化晶粒尺寸的演化晶粒尺寸的演化晶粒長(zhǎng)大（納米金屬晶粒長(zhǎng)大（納米金屬 粉末和硬質(zhì)合金）粉末和硬質(zhì)合金）孔隙形狀的演化孔隙形狀的演化孔隙尺寸及其分布的演化孔隙尺寸及其分布的演化孔隙粗化、孔隙粗化、 收縮和分布收縮和分布Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)幾何學(xué)燒結(jié)幾何學(xué)雙球模型雙球模型燒結(jié)物理學(xué)燒結(jié)物理學(xué)原子

6、遷移機(jī)構(gòu)原子遷移機(jī)構(gòu), ,擴(kuò)散機(jī)構(gòu)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)燒結(jié)化學(xué)燒結(jié)化學(xué)組元間的反應(yīng)（溶解、形成組元間的反應(yīng)（溶解、形成化合物）及組元與氣氛間的化合物）及組元與氣氛間的反應(yīng)反應(yīng)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬借助于建立物理、幾何或化借助于建立物理、幾何或化學(xué)模型，進(jìn)行燒結(jié)過程的計(jì)學(xué)模型，進(jìn)行燒結(jié)過程的計(jì)算機(jī)模擬（蒙特算機(jī)模擬（蒙特- -卡洛模擬卡洛模擬）Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)外力的引入：外力的引入：HPHP、HIPHIP、超高壓燒結(jié)（納米晶材料）超高壓燒結(jié)（納米晶材料）3 3 燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)快速燒結(jié)技術(shù)快速燒結(jié)技術(shù) 1 1 電固結(jié)工藝電固結(jié)

7、工藝 2 2 快速熱等靜壓快速熱等靜壓(quick-HIP)(quick-HIP) 3 3 微波燒結(jié)技術(shù)微波燒結(jié)技術(shù) 4 4 激光燒結(jié)激光燒結(jié) 5 5 等離子體燒結(jié)等離子體燒結(jié) 6 6 電火花燒結(jié)電火花燒結(jié)第二章二章 1 1 燒結(jié)的基本過程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化燒結(jié)的基本過程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化3 3 燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算2 2 燒結(jié)熱力學(xué)燒結(jié)熱力學(xué)4 4 粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介）19Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)的基本過程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化燒結(jié)的基本過程與孔隙結(jié)構(gòu)的演化燒結(jié)三階段燒結(jié)三階段 粘結(jié)面的形成粘結(jié)面的形成 燒結(jié)頸（燒結(jié)頸（sintering ne

8、cksintering neck）的形成與長(zhǎng)大）的形成與長(zhǎng)大 閉孔隙的形成和球化閉孔隙的形成和球化20Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)21Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)一、粘結(jié)面的形成一、粘結(jié)面的形成過程：在粉末顆粒的原始接觸面，通過顆粒表過程：在粉末顆粒的原始接觸面，通過顆粒表面附近的原子擴(kuò)散，由原來的機(jī)械嚙合轉(zhuǎn)變?yōu)槊娓浇脑訑U(kuò)散，由原來的機(jī)械嚙合轉(zhuǎn)變?yōu)樵娱g的冶金結(jié)合原子間的冶金結(jié)合, ,形成形成晶界晶界22Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)由原始顆粒接觸面發(fā)展形成的晶界由原始顆粒接觸面發(fā)展形成的晶界23Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)24

9、Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)? 為什么能形成接觸面？為什么能形成接觸面？范德華力范德華力: :接觸壓力接觸壓力20-300Mpa20-300Mpa （接觸距離為（接觸距離為0.2nm0.2nm時(shí)）時(shí)）靜電力靜電力金屬鍵合力金屬鍵合力: :電子作用力電子作用力附加應(yīng)力（存在液相）附加應(yīng)力（存在液相）金屬鍵合力金屬鍵合力電子作用力電子作用力電子云重疊，導(dǎo)致電子云密度增加電子云重疊，導(dǎo)致電子云密度增加25Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)26Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)二、燒結(jié)頸（二、燒結(jié)頸（sintering necksintering neck）的形成與

10、長(zhǎng)大）的形成與長(zhǎng)大(neck growth)(neck growth)27Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)28Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)為什么會(huì)導(dǎo)致顆粒間的距離縮短？為什么會(huì)導(dǎo)致顆粒間的距離縮短？29Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)30Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)三、閉孔隙的形成和球化三、閉孔隙的形成和球化31Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)后孔隙結(jié)構(gòu)32Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)熱力學(xué)燒結(jié)熱力學(xué)33Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 系統(tǒng)的過剩自由能包括：系統(tǒng)的過剩自由能包括：

11、34Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 多元系多元系35Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)擴(kuò)散合金化擴(kuò)散合金化合金元素的擴(kuò)散導(dǎo)致體系熵增合金元素的擴(kuò)散導(dǎo)致體系熵增S S增大增大G=-T G=-T S S 0 0形成化合物形成化合物H H 0 0-T-TS S 0 0G G 0,0,且絕對(duì)值很大且絕對(duì)值很大36Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)例如：例如：37Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)38Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)一一、作用在燒結(jié)頸上的拉應(yīng)力、作用在燒結(jié)頸上的拉應(yīng)力39Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)40Part 2P

12、art 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2、中期、中期41Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3、后期、后期42Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)43Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)二、燒結(jié)擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力二、燒結(jié)擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力(driving force for (driving force for atom diffusion)atom diffusion)空位濃度梯度空位濃度梯度44Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)45Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)46Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)47Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4

13、8Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)三、蒸發(fā)三、蒸發(fā)- -凝聚氣相遷移動(dòng)力凝聚氣相遷移動(dòng)力蒸汽壓差蒸汽壓差(driving force for mass transportation (driving force for mass transportation by evaporation-condensation)by evaporation-condensation) 49Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)50Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)51Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)四、燒結(jié)收縮應(yīng)力（補(bǔ)）四、燒結(jié)收縮應(yīng)力（補(bǔ)）- -宏觀燒結(jié)應(yīng)力宏觀燒結(jié)

14、應(yīng)力52Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)53Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 對(duì)于具體的粉末燒結(jié)體系，能量平衡，對(duì)于具體的粉末燒結(jié)體系，能量平衡，則則: :54Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)55Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介）粉末燒結(jié)活性（簡(jiǎn)介）56Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)57Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第三章第三章 燒結(jié)機(jī)構(gòu)燒結(jié)機(jī)構(gòu) Sintering mechanismsSintering mechanisms1 1 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類2 2 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研

15、究方法與步驟燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟3 3 燒結(jié)幾何模型燒結(jié)幾何模型4 4 燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程5 5 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程6 6 燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過程的貢獻(xiàn)燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過程的貢獻(xiàn)58Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類燒結(jié)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵及分類59Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的分類燒結(jié)機(jī)構(gòu)的分類60Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)燒結(jié)機(jī)構(gòu)示意圖燒結(jié)機(jī)構(gòu)示意圖61Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)62Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)63Part 2Part 2：

16、粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟燒結(jié)機(jī)構(gòu)的研究方法與步驟64Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)相切模型相切模型3 3 燒結(jié)幾何模型燒結(jié)幾何模型l雙球體幾何模型雙球體幾何模型 相切模型相切模型 兩球中心距不變兩球中心距不變 兩球相切兩球相切 幾何關(guān)系：幾何關(guān)系： (a+)2=(x+)2+a2(a+)2=(x+)2+a2 =x2/2a =x2/2a（近似）（近似）65Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)66Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程67Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)簡(jiǎn)單處理過程：簡(jiǎn)單處理過程：68

17、Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證69Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)70Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)71Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 蒸發(fā)蒸發(fā)- -凝聚凝聚72Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)73Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)74Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 體積擴(kuò)散體積擴(kuò)散 volume diffusionvolume diffusion75Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)76Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)77Part 2Part 2： 粉

18、末燒結(jié)粉末燒結(jié)78Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)79Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)80Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)81Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 表面擴(kuò)散表面擴(kuò)散82Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)83Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)84Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)85Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5 5 燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程燒結(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征方程86Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6 6 燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過程的貢獻(xiàn)燒結(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)燒結(jié)過程的貢獻(xiàn)87Part 2P

19、art 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1）指數(shù)法）指數(shù)法實(shí)際結(jié)果不是整數(shù)，而是小數(shù)實(shí)際結(jié)果不是整數(shù)，而是小數(shù)88Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 描述粉末的燒結(jié)行為的十分有效的工具描述粉末的燒結(jié)行為的十分有效的工具 以燒結(jié)頸尺寸為縱坐標(biāo)，燒結(jié)時(shí)間作橫坐標(biāo)以燒結(jié)頸尺寸為縱坐標(biāo)，燒結(jié)時(shí)間作橫坐標(biāo) 研究?jī)烧唛g的對(duì)應(yīng)關(guān)系和燒結(jié)階段研究?jī)烧唛g的對(duì)應(yīng)關(guān)系和燒結(jié)階段89Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)90Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)91Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第四章第四章 單元系粉末燒結(jié)單元系粉末燒結(jié)Sintering of single compon

20、entSintering of single component1 1 燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）2 2 燒結(jié)過程中的晶粒長(zhǎng)大燒結(jié)過程中的晶粒長(zhǎng)大3 3 納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)92Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）燒結(jié)現(xiàn)象（簡(jiǎn)介）93Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1. 1. 燒結(jié)現(xiàn)象：燒結(jié)現(xiàn)象：94Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)95Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)96Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)97Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 燒結(jié)過程中的晶粒

21、長(zhǎng)大燒結(jié)過程中的晶粒長(zhǎng)大98Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)99Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1)1)對(duì)晶界的阻礙作用：對(duì)晶界的阻礙作用：100Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)101Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)102Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)103Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)104Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)105Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 .2 .晶粒長(zhǎng)大（晶粒長(zhǎng)大（grain growthgrain growth）的阻礙作用模型）的阻礙作用模型106Part 2Par

22、t 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) Controlling Controlling mechanismmechanism n n A An nS u r f a c e S u r f a c e diffusiondiffusion 4 43D3Ds s/2kT/2kTL a t t i c e L a t t i c e diffusiondiffusion 3 33D3Dv v/2kT/2kTEvaporation-Evaporation-condensationcondensation 2 2 332 2P Pv v(kT) (kT) -1.5-1.5(2m)(2m)-1/2-1/2/4/41

23、08Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)109Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)110Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)111Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)納米粉末的燒結(jié)特性與燒結(jié)技術(shù)112Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)113Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)問題是問題是114Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 為什么納米粉末顆粒的燒結(jié)活性很高？為什么納米粉末顆粒的燒結(jié)活性很高？115Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)116Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)117

24、Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)118Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4.4.獲得納米晶塊體材料的技術(shù)措施獲得納米晶塊體材料的技術(shù)措施119Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)120Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)121Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)122Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)非常規(guī)燒結(jié)：非常規(guī)燒結(jié)：123Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)124Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)125Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)126Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)127Part 2

25、Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第五章第五章 多元系固相燒結(jié)多元系固相燒結(jié)1 1 互溶系固相燒結(jié)互溶系固相燒結(jié)2 2 互不固溶系固相燒結(jié)互不固溶系固相燒結(jié)128Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 互溶系固相燒結(jié)互溶系固相燒結(jié)129Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)130Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)131Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 與單元系粉末燒結(jié)比較，與單元系粉末燒結(jié)比較，多元系粉末固相燒結(jié)體系的燒多元系粉末固相燒結(jié)體系的燒結(jié)體不僅發(fā)生基本的微觀結(jié)構(gòu)結(jié)體不僅發(fā)生基本的微觀結(jié)構(gòu)演化（即孔隙尺寸、形狀的改演化（即孔隙尺寸、形狀的改變和數(shù)量

26、變化）變和數(shù)量變化）還需發(fā)生還需發(fā)生組元間的合金化組元間的合金化過程過程（牽涉到（牽涉到 溶解反應(yīng)溶解反應(yīng)，合金化反合金化反應(yīng)應(yīng)，固態(tài)擴(kuò)散固態(tài)擴(kuò)散） 而固態(tài)擴(kuò)散是一緩慢的過程而固態(tài)擴(kuò)散是一緩慢的過程對(duì)合金化的均勻化速度起控制作用對(duì)合金化的均勻化速度起控制作用132Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)133Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)134Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)影響因素：影響因素：135Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)136Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)137Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 多元系粉末燒結(jié)時(shí)的擴(kuò)

27、散合金化問題多元系粉末燒結(jié)時(shí)的擴(kuò)散合金化問題138Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)139Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)140Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)141Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 互不固溶系固相燒結(jié)互不固溶系固相燒結(jié)142Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)143Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 性能性能- -成分關(guān)系成分關(guān)系144Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)145Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)第六章第六章 液相燒結(jié)液相燒結(jié)Liquid phase sintering

28、Liquid phase sintering1 1 概述概述2 2 液相燒結(jié)的條件液相燒結(jié)的條件3 3 液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)4 4 液相燒結(jié)組織特征液相燒結(jié)組織特征5 5 液相燒結(jié)效果的影響因素液相燒結(jié)效果的影響因素6 6 熔浸熔浸7 7 超固相線液相燒結(jié)超固相線液相燒結(jié)8 8 活化燒結(jié)活化燒結(jié)146Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)1 1 概述概述147Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)148Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)149Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)150Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 液相燒

29、結(jié)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)液相燒結(jié)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)151Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)152Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)153Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 液相燒結(jié)（液相燒結(jié)（liquid phase sinteringliquid phase sintering）的定義和分類：的定義和分類：154Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類類155Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)156Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類類157Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類類158Part 2Part 2： 粉

30、末燒結(jié)粉末燒結(jié)分分 類類159Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 2 液相燒結(jié)的條件液相燒結(jié)的條件(為潤(rùn)濕角為潤(rùn)濕角) )160Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)161Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 潤(rùn)濕角的影響因素：潤(rùn)濕角的影響因素：162Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)163Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.固相在液相中具有有限的溶解度固相在液相中具有有限的溶解度164Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)165Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3.3.液相數(shù)量液相數(shù)量166Part 2Part 2： 粉末燒

31、結(jié)粉末燒結(jié)167Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)液相燒結(jié)階段和燒結(jié)機(jī)構(gòu)( (以以W-Ni-CuW-Ni-Cu合金為例合金為例) )168Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 1.1.液相的形成與顆粒重排液相的形成與顆粒重排(formation and (formation and particle rearrangement)particle rearrangement)：169Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)170Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)171Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 致密化速度可下述方程表

32、示：致密化速度可下述方程表示：172Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.溶解溶解- -再析出階段（再析出階段（dissolution-dissolution-reprecipitationreprecipitation）：）：173Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)174Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)175Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 小顆粒的溶解速度為小顆粒的溶解速度為176Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)這一階段的致密化致密化可表示為：177Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3 3 固相燒結(jié)與晶粒粗化階段固相燒結(jié)

33、與晶粒粗化階段178Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)179Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié) 超細(xì)晶?；蚣{米晶超細(xì)晶粒或納米晶YGYG合金合金WCWC晶粒尺寸的控制晶粒尺寸的控制180Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)181Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)鎢鉻碳化物在WC/Co界面的分布182Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)VC在WC/Co界面的分布183Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4 4 液相燒結(jié)組織特征液相燒結(jié)組織特征184Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2.2.固相顆粒的形貌固相顆粒的形貌（固相溶解于液相

34、）（固相溶解于液相）185Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)186Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)187Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)188Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5 5 液相燒結(jié)效果的影響因素液相燒結(jié)效果的影響因素189Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)190Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)2 .2 .顆粒形狀顆粒形狀191Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)3. 3. 粉末顆粒內(nèi)開孔隙粉末顆粒內(nèi)開孔隙192Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)4. 4. 粉末的化學(xué)計(jì)量粉末的化學(xué)計(jì)量193Part

35、2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)5. 5. 低熔點(diǎn)組元的分布均勻性低熔點(diǎn)組元的分布均勻性194Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6.6.低熔組元的含量低熔組元的含量195Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)7. 7. 壓坯密度壓坯密度196Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)8.8.加熱與冷卻速度加熱與冷卻速度197Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)9.9.溫度與時(shí)間溫度與時(shí)間198Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)10.10.氣氛氣氛199Part 2Part 2： 粉末燒結(jié)粉末燒結(jié)6 6 熔浸熔浸InfiltrationInfiltration200Part 2P