烧结温度和烧结温度范围的测定
实验 烧结温度和烧结温度范围的测定——烧结炉法
实验烧结温度和烧结温度范围的测定——烧结炉法一、实验目的(1)掌握烧结温度与烧结温度范围的测定原理和测定方法;(2)了解影响烧结温度与烧结温度范围的复杂因素;(3)明确烧结温度与烧结温度范围对陶瓷生产的实际意义。
二、实验原理烧成是陶瓷制品在生产中的重要环节。
为了制定最适宜的烧成条件,必须确切地了解各种陶瓷制品的烧结温度、烧结温度范围以及热过程中的重量变化、尺寸体积变化、吸水率、气孔率及处貌特征的变化,以便确定最适宜的烧成制度,选择适用的窑炉以及合理利用具有温度差的各个窑位。
对粘土类原料而言,在加热过程中坯体气孔率随温度升高而逐渐降低,当粘土坯体的密度达到最大值,吸水率不超过5%,此状态称为粘土的烧结,粘土达到此状态的温度为完全烧结温度,简称烧结温度。
自烧结温度继续升高温度,粘土坯体逐渐开始软化变形,此状态可依据过烧膨胀或坯体表面出现大的气孔或依目力观察有稠密的小气孔出现来确定,达到此状态时的温度称为软化温度(或称过烧膨胀温度),完全烧结温度和软化温度之间的温度范围称为烧结温度范围(简称烧结范围)。
中国科学院上海硅酸盐研究所在制瓷原料的研究中是:以被焙烧的粘土类原料的烧成线收缩曲线开始突然下降,即开始进行急剧收缩时的温度作为玻化温度范围的下限,当收缩进行到转向过烧膨胀的温度称为玻化温度范围的上限。
上限温度与下限温度的区间为玻化范围.该所对陶瓷坯料的研究是以坯料的烧成线收缩和显气孔率来确定的,当显气孔率开始减低到接近于零,即瓷胎密度达到最大,不再吸收水份,这个温度就是瓷胎烧成温度范围的下限,从收缩曲线开始“膨大”时的温度,为烧成温度范围的上限。
实际烧成温度不宜偏于烧成温度范围的上限,以避免有越过烧成范围而发生过烧的危险。
图1 坯体在加热过程中收缩与显气孔率的关系测定烧结温度与烧结范围是将试样于各种不同温度下进行焙烧,并对各种不同温度下焙烧的试样测定其外貌恃征、吸水、显气孔率体积密度,烧成线收缩等情况来确定。
烧结的问题和解答
烧结的问题和解答第九章烧结1、解释下列名词(1)烧结:粉料受压成型后在高温作用下而致密化的物理过程。
烧成:坯体经过高温处理成为制品的过程,烧成包括多种物理变化和化学变化。
烧成的含义包括的范围广,烧结只是烧成过程中的一个重要部分。
(2)晶粒生长:无应变的材料在热处理时,平均晶粒尺寸在不改变其分布的情况下,连续增大的过程。
二次再结晶:少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大过程。
(3)固相烧结:固态粉末在适当的温度、压力、气氛和时间条件下,通过物质与气孔之间的传质,变为坚硬、致密烧结体的过程。
液相烧结:有液相参加的烧结过程。
2、详细说明外加剂对烧结的影响?答:(1)外加剂与烧结主体形成固溶体使主晶格畸变,缺陷增加,有利结构基元移动而促进烧结;(2)外加剂与烧结主体形成液相,促进烧结;(3)外加剂与烧结主体形成化合物,促进烧结;(4)外加剂阻止多晶转变,促进烧结;(5)外加剂起扩大烧结范围的作用。
3、简述烧结过程的推动力是什么?答:能量差,压力差,空位差。
4、说明影响烧结的因素?答:(1)粉末的粒度。
细颗粒增加了烧结推动力,缩短原子扩散距离,提高颗粒在液相中的溶解度,从而导致烧结过程的加速;(2)外加剂的作用。
在固相烧结中,有少量外加剂可与主晶相形成固溶体,促进缺陷增加,在液相烧结中,外加剂改变液相的性质(如粘度,组成等),促进烧结。
(3)烧结温度:晶体中晶格能越大,离子结合也越牢固,离子扩散也越困难,烧结温度越高。
(4)保温时间:高温段以体积扩散为主,以短时间为好,低温段为表面扩散为主,低温时间越长,不仅不引起致密化,反而会因表面扩散,改变了气孔的形状而给制品性能带来损害,要尽可能快地从低温升到高温,以创造体积扩散条件。
(5)气氛的影响:氧化,还原,中性。
(6)成形压力影响:一般说成型压力越大颗粒间接触越紧密,对烧结越有利。
5、在扩散传质的烧结过程中,使坯体致密的推动力是什么?哪些方法可促进烧结?说明原因。
燃烧火焰温度的光学测量方法
燃烧火焰温度的光学测量方法燃烧是一种非常常见的化学反应过程,火焰的温度是燃烧过程中一
个重要的参数。
准确地测量火焰的温度对于研究燃烧过程以及优化燃
烧效率具有重要意义。
传统的测温方法包括热电偶、红外辐射测温仪等,然而这些方法存在着一定的局限性。
近年来,光学测量方法逐渐
成为燃烧火焰温度测量的新趋势。
一、原理介绍
光学测量方法利用火焰辐射光谱特性来测量火焰温度。
火焰是由燃
烧过程中释放的热辐射光谱组成的,不同温度下的火焰辐射光谱特性
也不同。
通过分析火焰的光谱特性,可以推算出火焰的温度。
这种方
法不需要接触火焰,且测量范围广,精度高,适用于不同类型的火焰
测温。
二、实验步骤
1. 准备光学测量设备,包括光谱仪、透镜、光纤等。
2. 将光谱仪调整至合适的波长范围,并与火焰发射光谱进行匹配。
3. 利用透镜将火焰辐射光聚焦至光谱仪中进行测量。
4. 对测得的光谱数据进行处理,通过光谱特性分析确定火焰的温度。
三、优势与应用
光学测量方法具有非接触、无污染、高精度等优势,适用于各种不
同类型的火焰,例如天然气燃烧火焰、工业煤气火焰等。
在工业燃烧
过程中,光学测量方法可以用于优化燃烧控制,提高燃烧效率,减少污染物排放。
在火灾事故中,光学测量方法也可以用于现场火灾温度监测及事故原因分析。
综上所述,光学测量方法作为一种新型的燃烧火焰温度测量方法,具有准确、可靠、实时监测等优势,被广泛应用于各个领域。
随着技术的不断发展完善,光学测量方法将在燃烧领域发挥越来越重要的作用。
钨的扩散烧结温度
钨的扩散烧结温度钨是一种高熔点金属,具有良好的高温稳定性和机械性能,常用于高温部件、电子封接材料和切削工具等领域。
钨的扩散烧结是一种常用的制备方法,可以获得具有优异性能的钨制品。
本文将介绍钨的扩散烧结温度及相关参考内容。
钨的扩散烧结是指将粉末状的钨材料加热到高温,使颗粒之间发生扩散和液相烧结,形成致密的材料。
扩散烧结是一种重要的制备方法,能够获得高密度、高强度和高硬度的钨制品。
钨的熔点为3410℃,常温下为固态。
因此,要实现钨的扩散烧结,需要将钨材料加热到接近甚至高于其熔点的温度,以促进颗粒之间的扩散和液相烧结。
根据已有的文献和研究,钨的扩散烧结温度一般在2200℃至2500℃之间,具体的温度范围取决于钨材料的粒度、形状和添加剂等因素。
根据文献《Effect of sintering temperature on the properties of tungsten heavy alloy》中的研究,作者通过改变不同的烧结温度对重钨合金的性能进行了研究。
研究结果表明,在不同的烧结温度下,重钨合金的密度、硬度和屈服强度等性能均有所差异。
在烧结温度为2200℃时,重钨合金的相对密度达到了97%,而在2500℃时,相对密度进一步提高至99%。
研究还发现,随着烧结温度的升高,重钨合金的硬度和屈服强度也呈现出增加的趋势。
除了钨的扩散烧结温度对钨制品的性能影响外,研究还发现不同的添加剂和烧结方式对钨的扩散烧结过程和性能有重要的影响。
《Effects of sintering additives on densification of tungsten powder during multi-step sintering process》一文中,作者通过添加不同的烧结助剂对钨粉材料进行了扩散烧结研究。
研究发现,添加适量的助剂可以降低钨材料的烧结温度,提高烧结过程中的致密性和烧结效率。
总的来说,钨的扩散烧结温度一般在2200℃至2500℃之间,具体的温度范围取决于钨材料的粒度、形状和添加剂的种类与用量等因素。
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陶瓷生产检测技术思考题粘土或坯料的可塑性测定1.测定粘土可塑性指标和可塑性指数的原理是什么?2.测定粘土可塑性有哪几种方法?在生产中有何指导作用?3.影响粘土可塑性的主要因素有哪些?4.可塑性对生产配方的选择,可塑泥料的制备,坯体的成型、干燥、烧成有何重要意义?5.什么是可塑性?6.不同粘土或坯料的可塑性指标是可比的吗?为什么?、粘土的结合力测定1.从理论上分析粘土的可塑性与结合力的相互关系。
2.塑化剂的种类及其颗粒形状大小对试样的成形、干燥后的机械强度有何影响?3.粘土的结合性在成形、干燥工艺上的重要性。
4.生坯干燥强度与粘土结合性的关系?5.如何提高粘土和塑性坯料的结合性?6.影响粘土和塑性坯料结合性的因素是什么?泥浆流动性、触变性、吸浆速度的测定1.根据相对粘度-电解质加入量曲线图、绝对粘度-电解质加入量曲线图。
如何判断最适宜的电解质加入量?2.比较不同电解质加入量及其稀释效果?3.电解质稀释泥浆的机理?4.电解质应具备哪些条件?5.电解质有哪几种?对H-粘土而言应加入哪种电解质最适宜?为什么?6.测定触变性对生产有什么指导意义?7.为什么不用固体Na2SiO3而用水玻璃作电解质?8.测定吸浆速度的实际意义是什么?9.评价泥浆性能应从哪几方面考虑?10.在生产中加入电解质的量是否加到稀释效果最好时为止?为什么?11.做这个泥浆性能实验对生产有何指导意义?陶瓷材料真密度的测定1.测定真真密度的意义是什么?2.液体静力称重法测定真密度的原理是什么?3.影响测定真密度的主要因素是什么?4.怎样由真密度数据来分析试样的质量?固体粉料的细度和颗粒分布的测定1.细度与颗粒分布的含义是什么?2.用筛析法测定颗粒分布时,如何选择标准筛?3.筛析法分为哪几种?应用范围如何?陶瓷工业中常用的是哪种方法?4.筛析法有何优缺点?5.筛分析应该注意些什么?6.沉降法的原理是什么?写出数学表达式。
7.什么叫悬浮剂(分散剂)?常用的悬浮剂有哪几种?悬浮剂应具备哪些条件?8.影响沉降的因素有哪些?9.原料的颗粒组成对陶瓷生产工艺性能及理化性能有何影响?10.沉降液(旋转液、填充液)、缓冲液和悬浮液(分散液)各起什么作用?11.如何选择分散剂?如何确定分散剂加入量?怎样判断分散好坏?采用什么方法加强分散?12.如何判断沉降过程属于滞流?采取什么措施保证滞流?13.斯托克斯定律受到什么限制?14.如何定义颗粒直径?陶瓷制品气孔率、吸水率、体积密度的测定1.设已测出陶瓷制品的真密度,试求真气孔率与闭口气孔率?2.怎样描述陶瓷制品的烧成质量与吸水率气孔率的关系?3.真气孔率、开口气孔率、闭口气孔率、吸水率及体积密度的含义是什么?4.测定真气孔率、开口气孔率、闭口气孔率、吸水率及体积密度能反映陶瓷制品质量的哪几项指标?5.影响陶瓷制品气孔率的因素是什么?陶瓷坯体线收缩率和体收缩率的测定1.测定粘土或坯料的收缩率的目的是什么?2.影响粘土或坯料收缩率的因素是什么?3.如何降低收缩率?4.干燥过程和烧成过程为什么会收缩?其动力是什么?石膏浆凝结时间的测定1.石膏浆凝结时间与石膏模强度的关系怎样?2.影响凝结时间的因素是什么?3.如何强化石膏模?陶瓷釉的高温熔体粘度的测定1.测定釉的高温熔体粘度对陶瓷生产有何实际意义?2.如何利用本仪器测定熔体密度?、3.影响釉的高温熔体粘度测定准确性的因素是什么?陶瓷釉的表面张力测定1.测定玻璃釉熔体表面张力有几种方法,试比较之?2.用测定玻璃表面张力的方法来测定釉的表面张力,可行性怎样?为什么?3.影响釉的表面张力的因素是什么?4.试设计一种新的方法以测定釉的表面张力?5.测定釉的表面张力有何实际意义?釉的熔融温度范围的测定1.如何定义釉的熔融温度范围?2.如何规定釉的熔融温度范围?3.釉的熔融温度范围在陶瓷生产工艺上有何重要意义?4.从小圆柱体的球化扁平性情况如何判断此种釉料的熔融程度?坯釉应力的测定1.影响坯釉应力测定的因素是什么?2.影响坯釉应力的因素是什么?如何消除坯釉应力?3.坯釉应力能提高强度吗?为什么?、4.坯釉应力有两重性,如何解释?5.根据测定结果如何调节坯釉配方和工艺控制?6.试设计一个新的实验方案,以测定坯釉应力?耐火度的测定1.测定耐火度的实际意义是什么?2.影响了陶瓷材料耐火度和耐火度测定的因素各是什么?3.为什么不能用光学高温计直接测定耐火度?4.怎样区别耐火度、软化点、始熔点和熔融温度?干燥灵敏性系数的测定1.影响干燥灵敏性系数的因素是什么?2.干燥灵敏性系数与可塑性、收缩率等工艺性能有何联系?3.测定粘土或坯料的干燥灵敏性系数有何实际意义?烧结温度与烧结温度范围的测定1.坯料在熔烧过程中的收缩曲线、气孔率曲线、失重曲线等对拟定坯料的烧成温度曲线之重要性。
国家建材局烧结砖瓦企业质量管理规程
国家建材局烧结砖瓦企业质量管理规程文章属性•【制定机关】国家建筑材料工业局•【公布日期】1991.01.14•【文号】•【施行日期】1991.10.01•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】原材料工业正文烧结砖瓦企业质量管理规程(一九九一年一月十四日国家建筑材料工业发布)第一章总则第一条为推动和加强烧结砖瓦(以下简称砖瓦)企业的质量管理,不断提高砖瓦质量,制定本规程。
第二条本规程适用于所有生产烧结砖瓦的企业。
第三条本规程由国家建筑材料工业局生产管理司和省、自治区、直辖市建材主管部门组织实施。
第四条企业领导和职工要不断强化质量意识,坚持“质量第一,用户至上的宗旨,积极推行全面质量管理,加强生产全过程的质量控制和质量检验,及时排除影响质量的因素,确保原燃材料、半成品、成品符合技术条件要求,出厂产品符合产品标准。
第五条企业要严格执行砖瓦产品国家标准、行业标准、企业标准和《工业产品质量责任条例》。
按照GB/T10300-88《质量管理和质量保证》及本规程的规定,结合企业实际情况,建立健全质量管理机构,制订企业质量管理实施细则和各项责任制,推行方针目标管理并认真组织实施。
第六条企业的产品质量由厂长全面负责。
质量管理机构在厂长直接领导下行使质量管理职权。
企业职工的收入分配必须体现“质量第一的方针”。
把产品质量与职工的荣誉和物质利益结合起来,使质量指标具有否决权。
第二章质量管理机构人员及职责第七条砖瓦企业要按其生产规模大小设立专职或兼职质量管理机构,大、中规模(注)企业应设立专职机构,小规模企业应设立专职或兼职机构。
专职机构内应设检验室、生产质量控制组、质量管理组等。
检验室要符合《烧结砖瓦企业检验室基本条件》。
兼职机构也要具有必要的检测手段。
注:企业规模暂按年产量划分,设计能力年产砖6000万块或瓦500万片以上为大规模;年产砖3000-6000万专或瓦300-500万片为中规模;年产砖3000万块以下或瓦300万片以下为小规模。
水泥熟料煅烧的液相量以及液相黏度和烧结范围
一、液相量水泥熟料的主要矿物硅酸三钙是通过液相烧结进行的。
在高温液相作用下,硅酸二钙和游离氧化钙都逐步溶解于液相中,以离子的形式发生反应,形成硅酸三钙,水泥熟料逐渐烧结,物料由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料。
在硅酸盐水泥熟料中,由于含有氧化镁、氧化钠、氧化钾、硫酐、氧化钛等易熔物,其最低共熔温度约为1250℃。
随着温度的升高和时间的延长,液相量会增加,液相黏度会减小,使参与反应的离子更易扩散和结合,也就是说液相在熟料的形成过程中起着非常重要的作用,而且受到水泥熟料化学成分和烧成温度的影响。
既然液相量与化学成分有关,那么在配料上将如何控制呢?根据以往的经验,选定义为1450℃下(比较接近于生产实际)的液相量,液相量按下式计算:L=3.0A+2.25F+M+R式中,L、A、F、M、R分别表示水泥熟料的液相量、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钠和氧化钾的合量。
水泥熟料的烧成在现阶段的工艺条件下(预分解窑),液相量一般控制在20%-30%的范围内。
这个范围是对所有水泥厂而言的,就某个厂来讲显然是太宽了,各厂应根据自己的实际情况摸索出适合自己厂情的最佳控制范围。
液相量不仅和组分的性质有关,也与组分的含量、熟料烧结温度有关。
一般铝酸三钙(C3A)和铁铝酸四钙(C4AF)在1300℃左右时,都能熔成液相,所以称C3A与C4AF为熔剂性矿物,而C3A与C4AF的增加必须是Al2O3和Fe2O3的增加,所以熟料中Al2O3和Fe2O3的增加使液相量增加。
熟料中MgO、R2O等成分也能增加液相量,但MgO和R2O在含量较多时为有害成分,只有通过增加Al2O3和Fe2O3的含量增加液相量,才有利于C3S 的生成。
但液相量也不是越多越好,过多的液相量易导致结大块、结圈。
二、液相黏度液相黏度对硅酸三钙的形成影响较大。
黏度小,液相中质点的扩散速度增加,有利于硅酸三钙的形成。
液相黏度与液相组成有关,R2O含量的增加,液相黏度会增加,但MgO、K2SO4、Na2SO4、SO3含量增加,液相黏度会有所下降。
陶瓷材料高温制备实验
……
3. 结果计算
干干气孔率 =
G2 − G0 × 100% G2 − G1
烧烧气孔率 =
G5 − G 3 × 100% G5 − G4
V0 − V = × 100% V0
G3 × 100% 烧烧体烧烧度 = (G5 − G4 ) γ 水
烧烧体烧收缩率
G − G3 = 5 × 100% 烧烧烧水率 G3
3. 陶瓷实验流程
一. 制备工艺流程 可以归纳如下
3. 陶瓷实验流程
1.配料 . 2.研磨、造粒 .研磨、 将称量好的料放入快速磨内研磨, 将称量好的料放入快速磨内研磨 , 磨料时间为 20~30分钟。 分钟。 ~ 分钟 将磨好的料放入干净而且干干的白瓷盘内, 将磨好的料放入干净而且干干的白瓷盘内, 用喷 水壶喷入少量的水,造粒。 水壶喷入少量的水,造粒。 3.陈腐 . 将造好的粒用塑料袋(保鲜袋)装好,烧封袋口, 将造好的粒用塑料袋(保鲜袋)装好,烧封袋口, 贴上标签,存放24~ 小时即可用于压制成形 小时即可用于压制成形。 贴上标签,存放 ~48小时即可用于压制成形。
5.干干 . 将试样放入100~105℃的烘箱中烘 ~ 10小时 ( 也可自然干 小时( 将试样放入 ~ ℃ 的烘箱中烘8~ 小时 取出,放入干干器。 干2~3天)烧,取出,放入干干器。 ~ 天 试样冷却烧,量取干干烧的尺寸并记录 并记录, 试样冷却烧,量取干干烧的尺寸并记录,计算 干干收缩率 。
6.烧成 . 上述5种产品种的烧成温度基本一致,但最高烧成温度不同。 上述 种产品种的烧成温度基本一致,但最高烧成温度不同。 种产品种的烧成温度基本一致 因为各地原料的成分不同,每种产品的烧成温度都有波动。 因为各地原料的成分不同,每种产品的烧成温度都有波动。 需经烧成实验确定。 需经烧成实验确定。
430不锈铁粉末冶金的烧结温度
430不锈铁粉末冶金的烧结温度
不锈铁是一种具有抗腐蚀性能的铁合金材料,常用于制造耐腐蚀的零部件和设备。
而430不锈铁是其中一种常见的不锈铁材料,其成分中主要含有铬和铁,具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
对于430不锈铁粉末冶金的烧结温度,是指将其粉末状的材料通过高温加热,使其颗粒间相互结合,形成致密的固体材料的过程。
烧结温度是影响烧结效果和材料性能的重要因素之一。
一般来说,430不锈铁粉末的烧结温度范围在1200℃到1400℃之间。
在这个温度范围内,不锈铁粉末颗粒会发生烧结反应,使得颗粒间的结合力增强,形成致密的材料。
同时,烧结温度还会影响材料的晶粒尺寸和组织结构,进而影响材料的力学性能和耐腐蚀性能。
然而,430不锈铁粉末的烧结温度并非固定不变的数值,而是受到多种因素的影响。
首先,原始粉末的粒度和形状会影响烧结温度。
粒度较细的粉末通常需要较高的温度才能实现烧结效果。
其次,添加剂的种类和含量也会影响烧结温度。
常用的添加剂包括碳粉、铜粉等,它们可以提高烧结活性和烧结温度。
此外,加热速率和保温时间也会对烧结温度产生影响。
合理的加热速率和保温时间可以使烧结过程更加均匀和高效。
430不锈铁粉末冶金的烧结温度是一个关键参数,它直接影响着材料的性能和品质。
在实际生产中,需要根据具体的材料和工艺要求
来确定最佳的烧结温度。
通过科学合理地控制烧结温度,可以制备出具有优异性能的430不锈铁制品,满足不同领域的需求。
topcon和异质结烧结温度
TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact)和异质结(Heterojunction)是两种不同类型的太阳能电池结构,它们的烧结温度可能会有所不同。
对于 TOPCON 太阳能电池,其烧结温度通常在 700°C 至 900°C 之间。
这个温度范围是为了形成高质量的氧化硅层和多晶硅层,以提高电池的效率和稳定性。
对于异质结太阳能电池,其烧结温度可能会根据具体的工艺和材料而有所不同。
一般来说,异质结太阳能电池的烧结温度相对较低,通常在 400°C 至 600°C 之间。
这个温度范围是为了在低温下形成高质量的薄膜和界面,以提高电池的转换效率。
需要注意的是,具体的烧结温度会受到许多因素的影响,例如材料的选择、工艺条件、设备能力等。
因此,在实际生产过程中,需要根据具体情况进行优化和调整,以获得最佳的电池性能。
烧结过程及机理
气氛
气氛对烧结过程的 影响
气氛是烧结过程中的一个重要 因素。气氛中的气体成分可以 与材料发生化学反应,从而影 响烧结过程和材料的性能。
气氛对材料相变的 影响
在烧结过程中,气氛中的气体 成分可以与材料发生化学反应 ,导致材料发生相变。这种相 变可以改变材料的物理和化学 性质,因此控制气氛可以实现 对材料相变和性能的调控。
压力
压力对烧结过程的影响
压力是烧结过程中的另一个重要参数。在适宜的压力范围内,随着压力的增加,烧结速率 加快,材料的致密度和强度增加。
压力对材料结构的影响
在烧结过程中,压力可以改变材料的结构。例如,在高温高压条件下,某些材料会发生晶 体结构的改变或相变,从而改变材料的性能。
压力对扩散的影响
压力可以影响材料内部原子或分子的扩散速度。在烧结过程中,扩散速度决定了材料的致 密化程度和显微结构,因此控制压力可以实现对材料结构和性能的调控。
烧结的重要性
烧结是材料制备过程中的重要环节,通过 烧结可以获得高性能的材料,广泛应用于 航空航天、汽车、电子、能源等领域。
通过优化烧结工艺参数和添加合金元 素等方法,可以进一步改善材料的性 能,提高其综合性能和应用价值。
烧结过程可以改变材料的物理和化学性质 ,如密度、硬度、电导率、热导率等,从 而满足不同领域对材料性能的需求。
陶瓷材料的烧结机理主要包括扩散传质和流动传质,扩散 传质是材料内部质点通过热运动进行迁移的过程,流动传 质则是气体在压力作用下通过材料孔隙的流动过程。
金属材料
金属材料的烧结过程是在一定的温度和压力下,通过原子或分子的扩散和流动,使松散的金属粉末颗 粒紧密结合在一起,形成致密的金属块体。金属材料具有高强度、高导电性、高导热性等优点,广泛 应用于机械、电子、航空航天等领域。
氧化铝陶瓷烧结温度
氧化铝陶瓷烧结温度
氧化铝陶瓷的烧结温度因其不同的配方和应用领域而有所差别。
一般来说,氧化铝陶瓷的烧结温度范围在1200℃到1800℃之间,其中高纯度氧化铝陶瓷的烧结温度通常要高于普通氧化铝陶瓷。
对于具体的应用而言,不同的氧化铝陶瓷产品需要在不同的烧结温度下进行烧结,以获得其理想的物理和化学性能。
同时,烧结温度的高低也会影响氧化铝陶瓷的晶体结构、压缩强度、抗弯强度、硬度、热稳定性等性能。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择适宜的烧结温度,以确保氧化铝陶瓷产品具有最佳的性能表现。
烧结温度和烧结温度范围的测定
一、基础知识
黏土或坯体在自然干燥过程中,由于机械水的排 除产生收缩和造成孔隙,这种体积收縮和孔隙率 比值称为干燥灵敏性系数或干燥灵敏指数。仅用 干燥收縮率并不能表明點土或坯体在干燥过程中 的柠为特征,而用干燥体积收縮和干燥状态试样 的真孔隙率比值来表示黏土或坯体在千燥过程中 的行为特征更为真切。这个比值越大则说明此种 黏土或坯体的千燥灵敏性越大,而生产裂纹的倾 向性也越大。
四、实验步骤
1.试样制备:将制备好的泥浆或压滤后的滤饼,经真 空练泥机挤制成直径12mm或23mm的试条,放在铺有薄纸 的平板上,阴干至发白后,放入烘箱内干燥。然后把试条 锯成为¢12mm×30mm或¢23mm×l5 mm的样品,在细砂纸 上磨去毛边棱角,并沿轴向磨出一平面,以便堆放。把样 品表面刷干净,编号,再放人烘箱内,在105~110℃温度 下烘干至恒量,取出放在干燥器内冷却至室温备用。
二、实验原理
本实验是将试样在各种不同温度下焙烧,然后根 据不同温度焙烧的试样外貌特征、气孔率、体积 密度、收缩率等数据绘制气孔率、收缩率一温度 曲线。并从曲线上找出气孔率到最小值(收缩率 最大值)时的温度称为烧结温度;
三、仪器设备 1.小型真空练泥机(立式或卧式); 2.高温电炉或梯度电炉(最高温度不低于1400℃); 3.取样铁钳、钢丝锯条、细砂纸; 4.高铝瓷托管; 5.抽真空装置; 6.天平:感量0.0001g; 7.烘箱、干燥器; 8.烧杯、煤油、金属网、纱布; 9.石英粉或Al2O3粉。
2.试样步骤
1.取制备好的或生产上用的塑性泥料500g, 放在铺有湿稠布的玻璃板上,盖上一层湿 稠布,用专用铝质碾棒缓缓、有规律地进 行碾滚,每碾滚2~3次换方向,最后用碾 棒把泥块编码轻轻滚平,然后用特制的切 试样工具切成50mmX50mmX10mm的试块, 用专用的脱模工具小心地将试块脱出,置 于垫有薄纸的玻璃板上并压平编号。
烧结温度资料
烧结温度对材料导电性的影响
• 烧结温度升高,材料导电性提高 • 烧结温度降低,材料导电性降低
烧05结温度在不同材料中的
应用与优化
金属材料的烧结温度优化与应用
金属材料烧结温度优化的方法
• 调整烧结温度和加热速率等工艺参数 • 采用先进的烧结设备和工艺
复合材料的烧结温度优化与应用
复合材料烧结温度优化的方法
• 调整烧结温度和增强相含量等工艺参数 • 采用先进的烧结设备和工艺
复合材料烧结温度优化后的应用
• 提高复合材料的密度和力学性能,降低生产成本 • 缩短生产周期,提高生产效率
烧06结温度研究的最新进展
与展望
烧结温度研究的新方法与技术
采用计算机模拟技术预测烧结温度
02 陶瓷材料烧结温度优化实例
• 通过调整烧结温度和气氛等工艺参数,提高陶瓷材料的 密度和力学性能 • 分析优化后的烧结温度对陶瓷材料性能的影响机制
03 复合材料烧结温度优化实例
• 通过调整烧结温度和增强相含量等工艺参数,提高复合 材料的密度和力学性能 • 分析优化后的烧结温度对复合材料性能的影响机制
金属材料烧结温度优化后的应用
• 提高金属材料的密度和力学性能,降低生产成本 • 缩短生产周期,提高生产效率
陶瓷材料的烧结温度优化与应用
陶瓷材料烧结温度优化的方法
• 调整烧结温度和气氛等工艺参数 • 采用先进的烧结设备和工艺
陶瓷材料烧结温度优化后的应用
• 提高陶瓷材料的密度和力学性能,降低生产成本 • 缩短生产周期,提高生产效率
烧04结温度对材料性能的影
响机制
烧结温度对材料微观结构的影响
常压烧结碳化硅温度
常压烧结碳化硅温度
碳化硅是一种重要的陶瓷材料,具有高硬度、高熔点、高耐热性和良好的化学
稳定性等优良特性。
在工业生产和科研领域中,常压烧结碳化硅是一种常见的制备方法。
在这个过程中,温度是一个重要的参数,它对烧结效果和材料性能有着直接的影响。
常压烧结碳化硅的温度范围通常在2000°C到2200°C之间,具体的温度取决于
碳化硅粉末的特性和烧结条件。
在烧结过程中,温度的选择需要综合考虑以下几个因素:
1. 碳化硅粉末的特性:碳化硅粉末的粒度、分布和表面性质会直接影响烧结温
度的选择。
通常来说,粒度较细的碳化硅粉末需要较高的烧结温度,以保证粉末颗粒的烧结和结晶。
而粒度较粗的碳化硅粉末则可以在较低的温度下实现烧结。
2. 烧结条件:除了温度,烧结时间和烧结气氛也是常压烧结碳化硅过程中需要
考虑的因素。
较高的温度通常需要较短的烧结时间,而较低的温度则需要较长的烧结时间。
烧结气氛中的氧气含量也会影响烧结温度的选择,高氧气含量的气氛可以在较低的温度下实现烧结。
3. 烧结效果和材料性能:烧结温度对最终材料的性能有着直接的影响。
过高的
烧结温度可能导致材料的氧化和烧结不完全,从而降低材料的密度和力学性能。
而过低的烧结温度则可能导致结晶不完全,材料的性能也会受到影响。
因此,在选择烧结温度时,需要综合考虑材料的烧结效果和最终的性能要求。
总的来说,常压烧结碳化硅的温度选择是一个复杂的过程,需要综合考虑碳化
硅粉末的特性、烧结条件和最终材料的性能要求。
在实际操作中,通过试验和优化,可以找到最适合的烧结温度,以获得高质量的碳化硅材料。
材料科学基础课程教学大纲
材料科学基础课程教学大纲课程名称:材料科学基础Ⅱ课程编码:0630891英文名称:Fundamentals of Materials ScienceⅡ学 时:80其中实验学时:16学 分:4.5开课学期:5适用专业:新能源材料与器件、材料化学、电子材料与原器件课程类别:必修课程性质:专业基础课先修课程:无机化学、物理化学、高等数学、大学物理一、课程性质及任务 本课程是材料工程与工程领域学科基础课,是国家教育部设置材料类专业的主要课程。
它是研究无机、有机、金属材料的成分、结构与性能之间关系及其变化规律的应用基础科学。
它包括材料的对称,结构和缺陷,材料热力学和相平衡,材料扩散和相变,材料烧结及热处理等。
它为学生加强基础、拓宽专业面提供基础理论和实践经验,并为后续课程打好基础。
二、课程的教学要求 (一)绪论 本部分要求了解材料科学的研究进展,发展趋势, 以及材料组成、结构、工艺及性能的关系。
(二)结晶学基础知识 1、晶体材料的宏观对称 2、晶体材料的微观对称 3、结晶化学基础 (三)材料的结构 本部分要求学生了解氧化物晶体结构的一般规律以及晶体结构的线缺陷;理解硅酸盐晶体结构的特点;掌握典型无机化合物的结构。
1、 典型晶体结构类型(1) 单质的晶体结构(2) 二元化合物的晶体结构(3) ABO3型化合物的晶体结构(4) 尖晶石型晶体结构(5) 氧化物晶体结构的一般规律2、 硅酸盐晶体结构(1)硅酸盐晶体结构的一般特点与分类(2)岛状硅酸盐晶体结构(3)组群状硅酸盐晶体结构(4)链状硅酸盐晶体结构(5)层状硅酸盐晶体结构(6)架状硅酸盐晶体结构3、晶体结构缺陷(1)点缺陷(2)固溶体(3)非化学计量化合物(4)线缺陷4、高分子材料的结构及性能 (四)非晶态固体本部分要求学生了解玻璃结构理论;理解玻璃形成的热力学条件、动力学条件和结晶化学条件;掌握熔体、玻璃结构和性质的相互关系和制约规律。
1、熔体(1)熔体结构(2)熔体性质2、玻璃(1)玻璃的一般特点(2)玻璃的结构(3)玻璃形成的条件(4)玻璃中的分相(5)常见玻璃类型3、玻璃陶瓷及其他非晶态材料 (五)相平衡 本部分要求学生了解相律和相平衡的研究方法以及相图热力学的基本知识;理解专业相图在材料组成设计、材料工艺方法选择、材料矿物组成控制及材料性能预测等方面的应用;掌握单元和多元相图的基本原理,学会相图的分析方法。
烧结温度测定
1 烧结温度测定1.1 实验目的意义在无机材料领域,材料的粉末是合成、制备其他各种材料的基础。
玻璃、水泥、陶瓷和复合材料的制备都从粉末开始制作,烧结温度在研究配合料从固相→液相过程中是一个非常重要的物性技术指标。
该物性技术指标在实际的产品生产过程中具有相当重要的参考价值。
本实验的目的本实验的目的::(1) 了解各种元素、化合物固相、液相、气相的基本概念。
(2) 了解烧结温度原理、熟练掌握该分析法的应用。
1.2 实验基本原理粉末材料经过机械压制、手工成型,在受热过程中坯体产生物理、化学反应,同时排出水分和气体,坯体的体积不断缩小,这种现象被称为烧结。
在烧结过程中,坯体的体积不断缩小,气孔率开始不断下降,坯体的密度和机械强度逐渐上升。
当坯体的气孔率达到最小,坯体的体积密度达到最大时该温度被称为该坯体的烧结温度。
坯体继续受热,炉温进一步提高,则坯体开始逐渐软化,坯体中液相开始出现,这种现象被称为过烧,所对应的温度被称为过烧温度。
此温度又被称为耐火度,也被称为熔融温度或软化温度。
烧结温度与过烧温度之间的温度范围被称为烧结温度范围。
在一定的温度下烧制时间对坯体的烧结会产生重大影响。
1.3 实验仪器及装置测定烧结温度的方法有两种测定烧结温度的方法有两种::(1) 目测法(2) 高温影像投影法本实验采用高温影像投影法。
该方法具有快速、直观等优点。
材料试样的体积收缩、膨胀钝化及完全球化的影像都能连续观察并拍照留存。
(A) 实验仪器实验仪器::(a) 影像式烧结点试验仪(b) 电脑、打印机(照片打印)(c) 微型压机、模具(d)氩气保护装置(e)刚玉托管、刚玉托板(f)镊子、棉手套、石棉手套(B)实验装置图(1),(2):图1 烧结仪构成图图2 氩气连接线路图(1)投影装置(1) 氩气瓶(2)投影屏(2) 调节器(3)棱镜(3) 转子流量计(4)平面反射镜(4) 电炉(5)投影物镜筒(5) 水缸(6)钼丝炉(7)聚光镜片(8)光源灯泡(9)仪表控制器(10)热电偶(11)样品(C) 实验装置构成原理(1) 仪器技术参数(a)加热温度:最高可达1700℃。
烧结的问题和解答
第九章烧结1、解释下列名词(1)烧结:粉料受压成型后在高温作用下而致密化的物理过程。
烧成:坯体经过高温处理成为制品的过程,烧成包括多种物理变化和化学变化。
烧成的含义包括的范围广,烧结只是烧成过程中的一个重要部分。
(2)晶粒生长:无应变的材料在热处理时,平均晶粒尺寸在不改变其分布的情况下,连续增大的过程。
二次再结晶:少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大过程。
(3)固相烧结:固态粉末在适当的温度、压力、气氛和时间条件下,通过物质与气孔之间的传质,变为坚硬、致密烧结体的过程。
液相烧结:有液相参加的烧结过程。
2、详细说明外加剂对烧结的影响?答:(1)外加剂与烧结主体形成固溶体使主晶格畸变,缺陷增加,有利结构基元移动而促进烧结;(2)外加剂与烧结主体形成液相,促进烧结;(3)外加剂与烧结主体形成化合物,促进烧结;(4)外加剂阻止多晶转变,促进烧结;(5)外加剂起扩大烧结范围的作用。
3、简述烧结过程的推动力是什么?答:能量差,压力差,空位差。
4、说明影响烧结的因素?答:(1)粉末的粒度。
细颗粒增加了烧结推动力,缩短原子扩散距离,提高颗粒在液相中的溶解度,从而导致烧结过程的加速;(2)外加剂的作用。
在固相烧结中,有少量外加剂可与主晶相形成固溶体,促进缺陷增加,在液相烧结中,外加剂改变液相的性质(如粘度,组成等),促进烧结。
(3)烧结温度:晶体中晶格能越大,离子结合也越牢固,离子扩散也越困难,烧结温度越高。
(4)保温时间:高温段以体积扩散为主,以短时间为好,低温段为表面扩散为主,低温时间越长,不仅不引起致密化,反而会因表面扩散,改变了气孔的形状而给制品性能带来损害,要尽可能快地从低温升到高温,以创造体积扩散条件。
(5)气氛的影响:氧化,还原,中性。
(6)成形压力影响:一般说成型压力越大颗粒间接触越紧密,对烧结越有利。
5、在扩散传质的烧结过程中,使坯体致密的推动力是什么?哪些方法可促进烧结?说明原因。
答:在扩散传质的烧结过程中,系统内不同部位(颈部、颗粒接触点、颗粒内部)空位浓度不同,导致原子或质点由颗粒接触点向颈部迁移,填充到气孔中。