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陶瓷砂輪的燒結(jié)原理

來源：江西玉寶鉆石工具發(fā)布時間：2018-04-28 點擊量：3384

燒結(jié)原理：燒結(jié)過程是在溫度作用下，物料之間發(fā)生擴散、熔融、流動、收縮再結(jié)晶等一系列物理化學變化的綜合作用過程。燒結(jié)有液相燒結(jié)和固相燒結(jié)兩種情況。

陶瓷砂輪

液相燒結(jié)：陶瓷砂輪一般是由多元粉末配制而成的，在燒結(jié)過程中，其中的低熔點陶瓷成分優(yōu)先熔化產(chǎn)生液相，在整個燒結(jié)過程中，自始至終存在著液相。液相的存在對固相有良好的濕潤性和親和性，并能較好地把持住金剛石磨料，可使燒成速度加快，并使砂輪具有收縮性，提高密度和強度。液相燒結(jié)大致分為三個階段。
第1階段：固相磨料被液相包裹，在液相表面張力的作用下，磨料互相靠近，重新排列，坯體呈收縮現(xiàn)象。
第2階段：難熔元素中的細磨料和磨料的棱角、尖角開始溶解，生成新的陶瓷合金，當液相達到過飽和狀態(tài)時，原先溶解部分的難熔陶瓷開始析出，粉末磨料變成結(jié)晶體結(jié)構(gòu)。
第3階段：由于固相磨料在液相結(jié)構(gòu)中的移動、重新排列以及新合金的生成，使相鄰的陶瓷磨料黏結(jié)在一起，結(jié)晶體延長，最終形成陶瓷砂輪的骨架。
固相燒結(jié)：與液相燒結(jié)不同，在固相燒結(jié)過程中，燒結(jié)溫度始終低于粉末熔點。固相燒結(jié)大致可分為四個階段。
第1階段：低溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為粉末熔點的20%～30%。在燒結(jié)過程中，伴隨著水分的蒸發(fā)，臨時添加劑逐漸揮發(fā)或分解，陶瓷粉末之間的接觸增加，坯體開始受熱膨脹，但強度尚未增加，坯體中的殘余應力消除。
第2階段：中溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為粉末熔點的40%～50%。在燒結(jié)過程中，臨時添加劑完全揮發(fā)或分解，陶瓷粉末表面氧化物由于還原氣體的流入而開始還原，粉末磨料之間開始產(chǎn)生合金連接，坯體開始收縮，密度、強度開始增加。
第3階段：高溫燒結(jié)，燒結(jié)溫度為粉末熔點的50%～80%。在燒結(jié)過程中，粉末磨料之間發(fā)生位移重排，接觸面增大而成界面，氣孔迅速球化和收縮。坯體收縮明顯，強度很快提高，硬度也有所提高。
第4階段：高溫燒結(jié)終止，燒結(jié)溫度為粉末熔點的85%左右。坯體氣孔封閉，收縮停止，結(jié)晶體開始增大，坯體強度、密度基本穩(wěn)定。
影響燒結(jié)質(zhì)量的基本因素：陶瓷粉末性能、燒結(jié)溫度、燒成時間、燒結(jié)氣氛等。

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