第6章 粉末冶金特种烧结技术
演示文稿粉末冶金原理烧结课件
第五页，共47页。
2）有限固溶系 统，如
在合金状态图中有有限固溶区的系 等；
3）完全不互溶系 组元之间既不互相溶解又不形成化 合物或其他中间相的系统，如
等所谓“假合金”。
（3）多元系液相烧结 以超过系统中低熔组分熔点的温度
进行的烧结过程。由于低熔组分同难熔固相之间互相溶解 或形成合金的性质不同，液相可能消失或始终存在于全过 程，故又分为：
√Cabrera：x6/a2 = k/▪t
δ为表面层厚度，采用强烈机械活化可提高有效表面活性的厚度，
从而加快烧结速度。
第三十八页，共47页。
第三十九页，共47页。
烧结铜粉的自扩散系数与 温度的关系
（五）晶界扩散（GB diffusion）
晶界扩散：原子或空位沿晶界进行迁移 晶界是空位的“阱”（Sink），对烧结的贡献体现在： ● 晶界与孔隙连接，易使孔隙消失 ● 晶界扩散激活能仅为体积扩散的一半，D gb》Dv ● 细粉烧结时，在低温起主导作用，并引起体积收缩
第二页，共47页。
2、 烧结也是粉末冶金生产过程的最后一道主要工 序，对最终产品的性能起着决定性作用，因为由烧 结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的，烧结 实际上对产品质量起着“把关”的作用。
3、从另一方面看，烧结是高温操作，而且一般要经过 较长的时间，还需要有适当的保护气氛。因此，从经 济角度考虑，烧结工序的消耗是构成产品成本的重要 部分，改进操作与烧结设备，减少物质与能量消耗， 如降低烧结温度，缩短烧结时间等，在经济上的意义
是很大的。
第烧结是粉末或粉末压坯，在适当的温度和气氛 条件下加热所发生的现象或过程。 2、烧结的结果是颗粒之间发生粘结，烧结体的强度
粉末冶金原理-烧结技术详解
铁制品烧结用转化气体标准成分及应用
气体
标准成分
应用举例
吸热型 放热型
40H2，20％CO，1％CH4，Fe-C，Fe-Cu-C等高强度零件；
39％N2
爆炸性极强
8％H2，6％CO，6％CO2，纯铁，Fe-Cu烧结零件；有爆
80％N2
炸性
2020/6/9
School of Materials Science and Engineerin24g
一、烧结前的准备
（一）压坯的检查 ● 目的：去除尺寸、单重不合格或有掉边、掉角、分
层、裂纹等缺陷的压坯，减少烧结废品。
● 方法：抽检、肉眼观察、仪器检测。
2020/6/9
School of Materials Science and Engineerin3g
(二) 装炉（装舟及摆料） 推杆式烧结炉—装舟；网带式烧结炉—-摆料
School of Materials Science and Engineerin26g
2. 无脱碳烧结控制原理
在CH4/H2和CO/CO2气氛中：
1） 图中两线分别为在CO2/CO气氛
2
和CH4/H2气氛中Fe与C反应平衡时
1
气相平衡组成与温度关系
1: Fe + 2CO = （Fe，C） + CO2
③
①
②
④
2020/6/9
School of Materials Science and Engineerin25g
● 要无氧化烧结 ，应在①区；
● ＞800℃ H2还原区域更大；
● 随温度升高，欲保持CO/CO2 气氛的还原性，需降低CO2%
粉末冶金新技术-烧结
用SPS制取块状纳米晶Fe90Zr7B3软磁的过程是: 先将由非 晶薄带经球磨制成的50～150μｍ非晶粉末装入WC/Co合金 模具内,并在SPS烧结机上烧结(真空度1×10-2Pa以下、升温 速度0.09~1.7K/s、温度673～873Ｋ、压力590MPa), 再把所 得的烧结体在1×10-2Pa真空下、以3 7K/s速度加热到923Ｋ、 保温后而制成。材料显示较好的磁性能：最大磁导率29800、 100Ｈｚ下的动态磁导率3430, 矫顽力12Ａ/ｍ。
3
双频微波烧结炉 生产用大型微波烧结炉 已烧结成多种材料：如陶瓷和铁氧体等材料。另 外，在日本又开发出相似的毫米波烧结技术，并成功 地在2023K下保温1h烧结成全致密的AlN材料。
4
2.爆炸压制技术 爆炸压制又称冲击波压制是一种有前途的工艺
方法,它在粉末冶金中发挥了很重要的作用, 爆炸压 制时,只是在颗粒的表面产生瞬时的高温,作用时间 短,升温和降温速度极快。适当控制爆炸参数,使得 压制的材料密度可以达到理论密度的90%以上,甚至 达到99%。
3）快速脉冲电流的加入, 无论是粉末内的放电部位还是焦耳 发热部位, 都会快速移动, 使粉末的烧结能够均匀化。
11
与传统的粉末冶金工艺相比，SPS工艺的特点是：
• 粉末原料广泛：各种金属、非金届、合金粉末，特别是 活性大的各种粒度粉末都可以用作SPS 烧结原科。
• 成形压力低：SPS烛结时经充分微放电处理，烧结粉末表 面处于向度活性化状态．为此，其成形压力只需要冷压烧 结的l/10~1/20。
17
SPS制备软磁材料 通常用急冷或喷射方法可得到FeMe(Nb、Zr、Hf)Ｂ的非 晶合金,在稍高于晶化温度处理后, 可得到晶粒数10ｎｍ，具有 体心立方结构，高Bs 、磁损小的纳米晶材料。但非晶合金目 前只能是带材或粉末, 制作成品还需要将带材重叠和用树脂固 结, 这使得成品的密度和Bs均变低。近年, 日本采用SPS工艺研 究FeMeＢ块材的成形条件及磁性能。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是一种通过将金属或非金属粉末在一定条件下，加工成具有一定形状和尺寸的零部件的方法。
烧结技术是粉末冶金中的关键步骤之一，它将粉末颗粒通过加热并施加压力使其质点之间结合得更加牢固，形成一体化的零部件。
本文将对粉末冶金的烧结技术进行深入探讨。
一、烧结技术的基本原理和过程烧结技术是将粉末颗粒通过加热至其熔点以下，但高于材料的再结晶温度，同时施加压力，使粉末颗粒发生结合，形成一体化的零部件。
其基本原理是利用了粉末颗粒与粉末颗粒之间的扩散作用和表面张力降低效应。
烧结过程中，颗粒间的间隙先得到迅速消除，然后颗粒之间产生再结晶，通过扩散使粒间结合更为牢固。
整个烧结过程可以分为初期活化期、再结晶期和液相期三个阶段。
初期活化期是指在烧结过程开始的阶段，颗粒发生活化并形成结合，此时烧结坯体变得更为致密。
再结晶期是指烧结坯体中增强再结晶的发生。
液相期是指在达到受结合的颗粒之间的最小距离后，材料产生液相，并通过液相扩散加快了颗粒间的结合。
在这个过程中，烧结坯体结构的致密度和强度会显著提高。
二、烧结技术的主要参数在进行粉末冶金的烧结过程中，有许多参数需要注意和控制，如温度、压力、时间和气氛等。
这些参数会对烧结过程和烧结产品的质量产生重要影响。
1. 温度：温度是烧结过程的关键参数之一。
合适的温度能够使粉末颗粒迅速熔结，并形成均匀的结构。
过高或过低的温度都会影响烧结效果和质量。
2. 压力：在烧结过程中，施加的压力可以使粉末颗粒更加紧密地结合在一起。
增加压力可以提高烧结物品的致密度和强度。
3. 时间：烧结时间是烧结过程中的一个重要参数。
适当的烧结时间可以使粉末颗粒充分结合并形成致密的结构。
时间过长或过短都会影响产品的质量。
4. 气氛：烧结过程中的气氛对烧结质量和产品性能有很大影响。
不同的气氛可以对不同材料产生不同的效果。
常用的烧结气氛有氢气、氮气、氧气和真空等。
三、烧结技术的应用和优点烧结技术在现代工业中有着广泛的应用，尤其是在金属材料和陶瓷材料的制备过程中。
第6章粉末冶金特种烧结技术
第6章粉末冶金特种烧结技术第6章粉末冶金特种烧结技术6.1 概述烧结作为粉末冶金生产过程中最重要的工序，一直以来都是人们研究的重点。
一般认为，坯体或粉体在高温过程中随时间的延长而发生收缩；在低于熔点的温度下，坯体或粉体变成致密的多晶体，强度和硬度均增大，此过程称为烧结。
在高温过程中，由金属或非金属原料所组成的配合料可能会发生一系列物理化学反应，如：蒸发、脱水、热分解、氧化还原反应和相变；共熔、熔融和溶解；固相反应和烧结；析晶、晶体长大、剩余玻璃相凝固和冷却等。
在烧结阶段发生的主要变化是微粒或晶粒尺寸与形状的变化和气孔尺寸与形状的变化；在烧结完成致密体的最后阶段，气孔将从固体粉体中基本消除，形成一定的显微结构，从而赋予其一定的性能。
一般来说，传统烧结包括气相烧结、固相烧结、液相烧结、反应(瞬时)液相烧结等。
尽管目前一些材料可用低温的溶胶-凝胶(Sol-Gel)、化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等方法制备，但绝大多数材料仍需要高温烧结才能达到高致密化。
随着材料科学技术飞速的发展，新型特种材料的不断出现，普通烧结方法和常压低温烧结、液相烧结及添加剂辅助烧结等已难以适应需要，因而特种烧结技术应运而生。
依据烧结机理及特点、烧结手段，特种烧结技术从传统的无压烧结、热压烧结、液相烧结、反应烧结等发展到热等静压烧结(见第五章)、高温自蔓燃烧结(见第七章)、超固相线液相烧结(SLPS)、选择性激光烧结(SLS)、放电等离子体烧结(SPS)、微波烧结(WS)、爆炸烧结(ES)、铸造烧结(CST)、电场活化烧结(FAST)、大气压固结法(CAP)等，这些烧结技术的产生对于提高粉末冶金材料性能、制备常规烧结方法难以生产的特种材料、提高生产效率与降低成本，发挥着重要的作用。
总之，目前粉末冶金特种烧结技术也正朝着高致密化、高性能化、高效率、节能、环保方向发展，新型特种烧结技术正不断被开发和应用。
本章将分别介绍目前国际上流行的特种烧结技术的发展概况、原理、工艺过程及其应用情况。
粉末冶金原理 烧结课件ppt
（2）烧结体内孔隙的总体和总表面积减小；
（3）粉末颗粒内晶格畸变的消除。
12
2021/3/10
对烧结过程，特别是早期阶段，作用较大的主要是表 面能。
烧结后颗粒的界面转变为晶界面，由于晶界能更低，故 总的能量仍是降低的。随着烧结的进行，烧结颈处的晶 界可以向两边的颗粒内移动，而且颗粒内原来的晶界也 可能通过再结晶或聚晶长大发生移动并减少。因此晶界 能进一步降低就成为烧结颈形成与长大后烧结继续进行 的主要动力
第五章烧结
2021/3/10
1概述 2烧结过程的热力学基础 3烧结机构
1
1 概述
2021/3/10
一、烧结在粉末冶金生产过程中的重要性
1、烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之 一。粉末冶金从根本上说，是由粉末成形和粉 末毛坯热处理（烧结）这两道基本工序组成的， 在特殊情况下（如粉末松装烧结），成形工序 并不需要，但是烧结工序，或相当于烧结的高 温工序（如热压或热锻）却是不可缺少的。
1）无限固溶系 如
在合金状态图中有无限固溶区的系统，
5
2）有限固溶系 统，如
2021/3/10
在合金状态图中有有限固溶区的系 等；
3）完全不互溶系 组元之间既不互相溶解又不形成化 合物或其他中间相的系统，如 等所谓“假合金”。
（3）多元系液相烧结 以超过系统中低熔组分熔点的 温度进行的烧结过程。由于低熔组分同难熔固相之间互 相溶解或形成合金的性质不同，液相可能消失或始终存 在于全过程，故又分为：
10
2021/3/10
(a)
(b) (c、d)
图 5-1 球形颗粒的烧结模型 烧结前颗粒的原始接触； 烧结早期的烧结颈长大； 烧结后期的孔隙球化
11
粉末冶金材料的烧结
粉末冶金材料的烧结在粉末冶金生产过程中，为了将成型工艺制得的压坯或者松装粉末体制成有一定强度、一定密度的产品，需要在适当的条件下进行热处理，最常用的工艺是烧结。
烧结是把粉末或粉末压坯后，在适当的温度和气氛条件下加热的过程，从而使粉末颗粒相互黏结起来，改善其性能。
烧结的结果是颗粒间发生黏结，烧结体强度增加，而且多数情况下，其密度也提高。
在烧结过程中，发生一系列的物理和化学变化，粉末颗粒的聚集体变为晶粒的聚集体，从而获得具有所需物理、力学性能的制品或材料。
在粉末冶金生产过程中，烧结是最基本的工序之一。
从根本上说，粉末冶金生产过程一般是由粉末成型和粉末毛坯热处理这两道基本工序组成的。
虽然在某些特殊情况下（如粉末松装烧结）缺少成型工序，但是烧结工序或相当于烧结的高温工序（如热压或热锻）是不可缺少的。
另外，烧结工艺参数对产品性能起着决定性的作用，由烧结工艺产生的废品是无法通过其他的工序来挽救的。
影响烧结的两个重要因素是烧结时间和烧结气氛。
这两个因素都不同程度地影响着烧结工序的经济性，从而对整个产品成本产生影响。
因此，优化烧结工艺，改进烧结设备，减少工序的物质和能量消耗，如降低烧结温度、缩短烧结时间，对产品生产的经济性具有重大意义。
一、烧结过程的基本类型用粉末烧结的方法可以制得各种纯金属、合金、化合物以及复合材料。
烧结体按粉末原料的组成可分为由纯金属、化合物或固溶体组成的单相系，由金属，金属、金属－非金属、金属化合物组成的多相系。
为了反映烧结的主要过程和烧结机构的特点，通常按烧结过程有无明显液相出现和烧结系统的组成对烧结进行分类，如固相烧结和液相烧结，单元系烧结和多元系烧结等。
二、固相烧结粉末固相烧结是指整个烧结过程中，粉末压坯的各个组元都不发生熔化，即无液相出现和形成的烧结过程。
按其组元的多少，可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
1.单元系固相烧结单元系固相烧结，即单一粉末成分的烧结。
例如各种纯金属的烧结、预合金化粉末的烧结、固定成分的化合物粉末的烧结等，均为单元系固相烧结。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是一种重要的金属材料加工技术，其烧结技术是其中的关键环节之一。
烧结是指将金属粉末在高温和压力下进行加工，使其粒子间发生结合，形成致密坚固的材料。
烧结技术主要包括前期制备、烧结过程和后期处理三个阶段。
前期制备主要是选用合适的原料并进行预处理；烧结过程是指将粉末加热至一定温度下，使其颗粒形成熔连和扩散，从而实现颗粒间的结合；后期处理则是通过热处理和机械加工等方式对烧结材料进行改性和加工。
在烧结过程中，主要涉及到的问题包括热传导、粒子熔融和扩散等。
热传导是指热能在颗粒间的传递，它直接影响到烧结过程中的温度分布和物理性质的演化。
热传导主要受到粉末细度、烧结温度和热处理时间等因素的影响。
粒子熔融是指粉末颗粒在高温下发生熔化并与周围颗粒结合。
熔融过程中，粒子表面的氧化物会被还原，同时金属原子也会扩散到颗粒间，从而实现结合。
扩散是指金属原子在颗粒间的迁移和交换，它是烧结过程中颗粒结合的重要机制。
在烧结技术中，常用的烧结方法包括热压烧结、等静压烧结和电子束烧结等。
热压烧结是指将粉末加热至高温后进行压实，它可以在较短时间内获得高致密度的烧结材料。
等静压烧结是指在恒定温度下进行压实，它可以获得均匀的压力分布和高度致密的材料。
电子束烧结则是利用电子束的热效应进行烧结，它具有快速和局部加热的优势。
烧结技术在粉末冶金中具有广泛的应用。
一方面，它可以制备各种金属材料和合金，包括高温合金、硬质合金、不锈钢、铜陶瓷等。
另一方面，它还可以制备复杂形状和微细结构的材料，如蜂窝结构、多孔材料和纳米颗粒等。
此外，烧结技术还可以用于制备金属陶瓷复合材料、金属纤维和金刚石等高性能材料。
总之，粉末冶金的烧结技术是一项重要的金属材料加工技术，它通过热传导、粒子熔融和扩散等机制实现了金属粉末的结合，从而获得高致密度和高强度的材料。
烧结技术在金属材料研究和工业生产中具有广泛的应用前景，将为人们提供更多种类和性能的金属材料。
2024年粉末冶金的烧结技术(三篇)
2024年粉末冶金的烧结技术⑴按原料组成不同分类。
可以将烧结分为单元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。
单元系烧结是纯金属（如难熔金属和纯铁软磁材料）或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。
多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系，在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。
粉末烧结合金多属于这一类。
如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等。
多元系液相烧结以超过系统中低熔成分熔点的温度进行的烧结。
如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu10%)等⑵按进料方式不同分类。
分为为连续烧结和间歇烧结。
连续烧结烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段，烧结时烧结材料连续地或平稳、分段地完成各阶段的烧结。
连续烧结生产效率高，适用于大批量生产。
常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结零件置于炉内静止不动，通过控温设备，对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作，完成烧结材料的烧结过程。
间歇烧结可依据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结制度，但生产效率低，适用于单件、小批量生产，常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类方法外。
按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结；按烧结温度分为中温烧结和高温烧结（1100～1700℃），按烧结气氛的不同分为空气烧结，氢气保护烧结（如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等）和真空烧结。
另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。
2.影响粉末制品烧结质量的因素影响烧结体性能的因素很多，主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。
烧结条件的因素包括加热速度、烧结温度和时间、冷却速度、烧结气氛及烧结加压状况等。
⑴烧结温度和时间烧结温度的高低和时间的长短影响到烧结体的孔隙率、致密度、强度和硬度等。
粉末冶金知识点
1.粉末冶金定义：由粉末制备、粉末成形、高温烧结以及加工热处理等重要过程组成的材料制备和生产的工程技术。
2.工艺过程：粉末的制备、粉末的加工成形、粉末的烧结以及烧结后处理四个工序。
3.特点：能耗低、材料利用率高以及低成本等优点；与普通熔炼方法相比，有如下特点：1）粉末冶金能生产用普通熔炼无法生产的具有特殊性能的材料。
a.能控制制品的孔隙度b.能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果，生产具有各种特殊性能的材料c.能生产各种复合材料2）粉末冶金生产的材料，与普通熔炼相比，性能优越。
a.高合金元素含量粉末冶金材料的性能比熔炼法生产的合金材料要好。
b.粉末冶金法还可用来生产难熔金属材料或制品。
c.在制造机械零件方面，粉末冶金法是一种少切削或无切削的新工艺，可以大大减少机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。
缺点：粉末冶金法成本高，制品的大小和形状受到一定的限制，烧结零件的韧性较差。
第二章．粉体制备的原理与技术1.粉体制备是粉末冶金的第一个重要步骤。
2.方法：1）在固态下制备粉末的方法：机械粉碎法和电化学腐蚀法、还原法、还原-化合法、高温反应合成法2）在液态下制备粉末的方法：雾化法、置换法、溶液氢还原法、水溶液电解法、熔盐电解法3）在气态下：蒸汽冷凝法、热离解法、气相氢还原法、化学气相沉积法3.机械粉碎是靠压碎、碰撞、击碎和磨削等作用，将粗颗粒金属或合金机械的粉碎成粉末的过程。
4.球磨的三种情况：1）球磨机转速慢时，球和物料沿筒体上升至坡度角，然后滚下，称为泻落。
此时物料粉碎主要靠球的磨擦作用2）球磨转速较高时，球在离心力作用下，随着筒体上升至比第一种情况更高的高度，然后在重力作用下掉下来，称为抛落。
这时物料不仅靠球与球之间的磨擦作用，主要靠球落下时的冲击作用被粉碎，其效果最好3）继续增加球磨机的转速，当离心力超过球体的重力时，紧靠球磨筒内衬板的球不脱离筒壁而与筒体一起回转，此时物料的粉碎作用停止。
这种转速称为临界转速。
粉末冶金烧结工艺
粉末冶金烧结工艺粉末冶金烧结是金属粉末材料由熔结、烧结（ Sintering ）和重新熔结（re-melting）组成的一系列连续步骤，用于成型和去除烧结产品中的分散相以及加工件的表面弥散现象。
这是一种灵活的制造技术，可用于生产几乎任何形状的表面密度和精度的零件。
它为制造便捷、无焊接、精度高、成本低等优势，成为可靠、可替代的零件制造技术之一。
粉末冶金烧结的主要步骤包括加工（Machining）、组装（Assembly）、预先烧结（Pre-Sintering）、最终烧结（Final-Sintering）、冷却（Cooling）和尺寸检查（Size Checking）。
加工步骤要求选择合适的粉体原料，进行分散处理和混合，此外，还要按照技术要求来设置机械装置以组装成规定的粉末模具。
组装后的模具在预先烧结的过程中，有助于原料形成加工回弹性，使部件固体分散，其过程一般采用低温干烧，或者在煤气发生炉中进行湿烧，或考虑由于物料不同而采取适当的其他烧结方式。
完成预先烧结后，再进入最终烧结环节，这是冶金零件最重要的环节，也是实现最终产品性能的关键步骤。
烧结温度（sintering temperature）及质量使用的主要如热处理温度，氩气烧结温度，真空/气压烧结温度，以及电磁烧结温度。
烧结的主要目的是使粉末加工件达到最大成型密度；所有内外部变形均使零件达到特定的规格和几何尺寸要求。
冷却是烧结的完成产品的最后一道工序，它的主要目的是控制零件表面的温度，使零件得以稳定。
在冷却过程中，会对零件进行最终化学成分、尺寸和形状进行检测，确定几何尺寸符合客户具体要求。
粉末冶金烧结工艺是一种基于粉末冶金技术的制造技术，可大大提高零件制造的效率，且已被广泛应用于各行各业。
该技术的应用不仅可以替代传统制造技术，还可以应用于一些极其复杂的工程结构，从而使零部件制造实现更高的经济效益。
粉末冶金烧结在零件制造过程中具有高效、精确、无需焊接、表面质量好等特点，可为各行各业提供优质高效的零件制造技术。
粉末冶金原理-烧结
粉末冶金原理-烧结烧结是粉末冶金中一种常用的加工方法，它通过高温和压力的作用，将金属粉末粒子相互结合成致密的块状体，从而获取所需的材料性能和形状。
本文将介绍烧结的原理、方法以及应用。
1. 烧结原理粉末冶金烧结的原理基于固相扩散和短程扩散的作用。
在烧结过程中，金属粉末颗粒之间的接触面发生原子间的扩散，使得粒子之间形成更强的结合力，从而实现粉末的聚结。
烧结过程中，首先是金属粉末颗粒之间的接触，原子开始扩散。
随着温度的升高，扩散速率也随之增加。
当粉末颗粒之间的接触点扩散到一定程度后，开始形成颗粒之间的原子键合。
键合的形成使得颗粒间的结合力增强，同时形成新的晶体结构或弥散态结构。
2. 烧结方法2.1 传统烧结传统烧结是指采用外加热源和压力来实现烧结过程。
该方法通常包括以下几个步骤：1.装料：将金属粉末和所需添加剂按照一定比例混合，并形成一定的装料形状，如坯料或颗粒。
2.预压：将装料放入模具中，并施加一定的压力，使装料初步固结成形。
3.高温烧结：将装料放入烧结炉中，在一定的温度下暴露一段时间，使装料中的金属粉末颗粒扩散、晶粒长大并结合。
4.冷却：烧结完成后，将烧结块从炉中取出，经过冷却以稳定材料结构。
5.表面处理：根据需求，对烧结块进行加工、修整和处理，以得到最终所需的形状和表面特性。
2.2 反应烧结反应烧结是指在烧结过程中引入化学反应，利用固相反应进行金属粉末的结合。
相较于传统烧结，反应烧结可以实现更高的烧结温度，加快晶粒生长和结合的速度。
反应烧结的具体步骤包括：1.装料：将金属粉末和反应剂按照一定比例混合，并形成装料。
2.高温烧结：将装料放入烧结炉中，在一定的温度下暴露一段时间。
在高温下，反应剂与金属粉末发生固相反应，生成新的物质并结合金属粉末颗粒。
3.冷却：烧结完成后，将烧结块从炉中取出，经过冷却以稳定材料结构。
4.表面处理：根据需求，对烧结块进行加工、修整和处理，以得到最终所需的形状和表面特性。
3. 烧结应用烧结方法在粉末冶金中具有广泛的应用。
粉末冶金烧结工艺流程
粉末冶金烧结工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!粉末冶金烧结工艺是一种重要的金属材料加工方法，通过对粉末材料进行压制和加热处理，使其颗粒间发生扩散、结合，最终形成密实的坯料。
粉末冶金的烧结技术规程
粉末冶金的烧结技术规程一、前言粉末冶金是一种现代工艺技术，其主要应用于各种含金属、非金属和合金的粉末烧结制备。
粉末冶金技术具有独特的优势，例如可以生产出细粒度、高密度、高强度、耐磨、耐腐蚀的零件等。
在本文中，将介绍粉末冶金的烧结技术规程。
二、烧结原理烧结是将粉末冶金材料在高温下加热压实，使其形成致密的固体块材料的过程。
烧结时，原粉末经过初步加工处理，如混合、压制等工艺。
而后再放入保护气氛的烧结炉中加热，使粉末颗粒在融合时形成块状材料。
烧结的原理是粉末团聚过程的加快，通过在高温下加压使粉末颗粒间形成连接，形成致密的物理结构，从而提高材料的密度和强度。
三、不同材料的烧结温度烧结温度取决于使用材料的种类、成分和形状。
以下列出一些典型的烧结温度范围：1. 硬质合金烧结烧结温度为1300-1520°C，可以使硬质合金材料的密度达到99%以上，从而提高硬度和耐磨性能。
2. 钨合金烧结烧结温度为1400-1600°C，可以使钨合金材料的密度达到90%以上，从而提高硬度和抗腐蚀性能。
3. 不锈钢烧结烧结温度为1250-1350°C，可以使不锈钢材料的密度达到95%以上，从而提高耐腐蚀性能。
4. 铜烧结烧结温度为700-900°C，可以使铜材料的密度达到90%以上，从而提高材料的导电性能和强度。
五、烧结工艺流程1. 原料制备粉末冶金材料的粉末需要在专业的设备中进行初步处理，如混合、筛分等，以满足烧结的要求。
2. 压制将初步处理过的粉末加入模具中，进行压制。
压缩时需要控制压实的压力和时间，以确保形成高密度的材料坯。
3. 烘干将压制后的材料坯进行烘干，以去除多余的水分和其他杂质。
4. 烧结将烘干的材料坯放入烧结炉中，在高温下进行保护气氛烧结。
烧结温度需要根据材料的种类、形状和成分来确定，以确保形成高密度、高强度的材料。
5. 冷却待烧结完成后，将材料坯从烧结炉取出放凉，并在不同温度下进行降温，以防止材料的变形或裂纹。
粉末冶金原理烧结ppt课件
二、烧结的热力学问题
粉末有自动粘结或成团的倾向 粉末烧结使系统自由能减少的过程 烧结系统自由能降低是烧结过程的原动力。烧结
后系统自由能降低包括下述几个方面： (1)由于颗粒结合面（烧结颈）的增大和颗粒表
面平直化，粉末体的总比表面积和总表面自由能 减小； (2)烧结体内孔隙的总体积和总表面积减小； (3)粉末颗粒内晶格畸变部分消除。
借助于建立物理、几何或化学模型， 进行烧结过程的计算机模拟（蒙特-卡 洛模拟）
粉末烧结过程模拟
多相粉末烧结
液相烧结
三、烧结技术的发展
● 外力的引入（加压同时烧结）： ➢ HP、HIP、超高压烧结（纳米晶材料）等 ➢ 气压烧结
●快速烧结技术
1 电固结工艺 2 快速热等静压(quick-HIP) 3 微波烧结技术 4 激光烧结 5 等离子体烧结 6 电火花烧结
按烧结过程有无液相出现
固相烧结：
单元系固相烧结：单相（纯金属、化合物、固溶体）粉末 的烧结：烧结过程无化学反应、无新相形成、无物质聚集 状态的改变。 多元系固相烧结：
两种或两种以上组元粉末的烧结过程，包括反应烧结等。
无限固溶系：Cu-Ni、Cu-Au、Ag-Au等 有限固溶系：Fe-C、Fe-Ni、Fe-Cu、W-Ni等 互不固溶系：Ag-W、Cu-W、Cu-C等
烧结颈长大
3.封闭孔隙球化和缩小阶段 当烧结体密度达到90%以后， 多数孔隙被完全分隔，闭
孔数量大的增加，孔隙形状趋近球形并不断缩小。在这个 阶段，整个烧结体仍可缓慢收缩，但主要是靠小孔的消失 和孔隙数量的减少来实现。这一阶段可以延续很长时间， 但是仍残留少量的隔离小孔隙不能消除。也就是一般不能 达到完全致密。
对烧结定义的理解-1：
● 粉末也可以烧结（不一定要成形） 松装烧结，制造过滤材料（不锈钢，青铜，黄铜，钛等）
粉末冶金烧结
粉末冶金烧结第一篇：粉末冶金烧结烧结一、烧结过程热力学1烧结的热力学1）金属粉末具有较大的表面积，表面能较高，粉末表面原子都力图成为内部原子，使其本身处于低能位置。
因此，粉末粒度越细，表面越不规则，表面能越大，所贮存的能量越高，烧结也易于进行。
2）晶格畸变和处于活性状态的原子，在烧结过程中也要释放一定的能量，力图恢复其正常位置。
3）ΔA = ΔU-TΔS，ΔU为粉末说具有的全部过剩能量，ΔA为其自发进行烧结的能量，T为绝对温度，ΔS为粉末状态和烧结状态的熵差，一般来说，ΔA总是小于ΔU，但是一般认为这种能量使发生烧结的原动力。
2烧结的基本过程等温烧结大致可分为三个界限不十分明显的阶段图1 烧结过程示意图1）开始阶段（粘结阶段，烧结颈形成）颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合，即通过形核，长大等原子迁移过程形成烧结颈。
在这一阶段，颗粒内的晶粒不发生变化，颗粒外形也基本未变。
但是烧结体的强度和导电性却由于颗粒结合面的增大而有明显增加。
这阶段主要发生金属的回复，吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除。
2）中间阶段—烧结颈长大原子向颗粒粘结面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络。
同时，由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动，被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。
烧结颈的长大使两个颗粒合并成一个颗粒，颗粒界面成为晶界面，继续烧结，晶界迁移，在原先颗粒接触面的晶界消失，形成晶粒的组织结构。
密度和强度增高使这个阶段的主要特征。
这一阶段中，开始出现再结晶，同时颗粒的表面氧化物可能被完全还原。
3）最终阶段—闭孔隙球化和缩小阶段。
此时，多数孔隙被完全分离，闭孔隙数量大为增加，孔隙形状趋于球形而且不断缩小。
这个阶段中，整个烧结体仍可缓慢收缩，但这是靠小孔的消失和孔隙数量的减少来实现的。
但是仍有少量残留的隔离小孔不能被消除。
3烧结原动力1）根据库钦斯基的简化烧结模型，作用于烧结颈的应力为：σ=-γ,γ:表面张力，ρ:烧结颈的曲率半径ρ孔隙网形成后对烧结起推动作用的有效力：Ps=Pv-γρ当Pv增大到超过表面张应力时，隔离孔隙就停止收缩，所以再烧结最终阶段，烧结体内总会残留少部分的闭孔隙。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是利用金属或非金属粉末为原料，通过压制和烧结等工艺制备材料的一种先进制造技术。
烧结是粉末冶金工艺中的一个重要环节，它使粉末颗粒之间发生结合，从而得到具有一定形状和性能的块体材料。
烧结技术的优势在于可以制备复杂形状和高性能的材料，具有广泛的应用前景。
烧结技术是指将粉末冶金产品放在烧结炉中，在一定的温度下进行加热处理，使粉末颗粒之间产生相互扩散的过程。
粉末在烧结过程中，首先经过初始加热，粉末颗粒表面开始熔化，并且粉末颗粒之间也开始熔化，然后随着烧结时间的增加，熔化的颗粒逐渐增多，相互之间结合成固体。
最终形成一个整体结构的块体材料。
烧结技术具有以下特点和优势：1. 可制备复杂形状的材料：烧结技术可以通过模具压制制备各种形状的材料，因此可以满足不同领域的需求，如汽车零部件、航空航天器件等。
2. 可制备高性能材料：烧结技术可以制备高密度、高强度、高硬度等性能优良的材料。
而且在烧结过程中，粉末颗粒之间的扩散使得材料结晶能力增强，晶粒尺寸减小，从而提高了材料的力学性能。
3. 可制备复合材料：烧结技术可以制备具有多种材料组成的复合材料。
通过将不同种类的粉末混合压制和烧结，可以得到具有多种性能的复合材料，如耐磨、耐腐蚀、导热等。
4. 生产效率高：烧结技术可以批量生产材料，具有高效、节能的特点。
而且在烧结过程中，由于粉末颗粒之间的扩散使得材料的致密度提高，从而减少了后续的加工工序。
5. 环境友好：烧结技术是一种无需溶剂和液相的制备工艺，不会产生废水、废气、废渣等环境污染问题，相对于传统冶金工艺更加环保。
然而，烧结技术也存在一些挑战和限制：1. 粉末的选择和处理：不同材料的烧结温度和烧结方式各不相同，粉末的选择和处理对于烧结成型的工艺参数和性能有着重要影响。
2. 烧结过程中的缺陷：烧结过程中可能会出现气孔、裂纹等缺陷，这些缺陷对材料性能有着重要影响。
因此，烧结工艺控制和参数优化是关键。
3. 设备成本高：烧结设备的成本较高，特别是对于大型和高精度的烧结设备，成本更高。
粉末冶金的烧结技术范文
粉末冶金的烧结技术范文粉末冶金烧结技术是一种将金属或非金属粉末制备成坯体或制品的关键工艺。
它采用烧结炉进行烧结，通过高温、高压和时间的作用，使粉末颗粒之间发生相互结合和扩散，形成具有一定形状和性能的致密坯体或制品。
烧结技术广泛应用于各个领域，例如汽车零部件、机械零件、电子元器件等。
本文将重点探讨粉末冶金烧结技术的原理、工艺和应用。
一、烧结技术的原理烧结是指在一定条件下，将粉末颗粒致密地结合成坯体或制品的过程。
烧结技术的原理可以分为以下几个方面：1. 粉末颗粒之间的扩散：在高温下，粉末颗粒之间会发生扩散作用，即原子从高浓度区域向低浓度区域扩散。
这种扩散作用是烧结过程中实现粉末颗粒结合的关键。
2. 颗粒之间的颈部形成：在烧结过程中，粉末颗粒的表面会开始熔化，形成一层薄薄的液相。
当液相通过扩散作用流动到相邻颗粒之间时，会在两个颗粒之间形成一个细小的颈部，从而使得颗粒之间结合更加牢固。
3. 颗粒之间的压实作用：在烧结过程中，经过一段时间的烧结，粉末颗粒之间的颈部会逐渐增大，使得整体的坯体或制品更加致密。
二、烧结技术的工艺烧结技术的工艺包括前处理、原料制备、成型、烧结和后处理。
1. 前处理：前处理主要是对原料进行筛分、清洁和除杂等处理，以提高原料的均匀性和纯度。
2. 原料制备：原料制备是指将纯度高的金属或非金属粉末按一定比例混合，然后使用球磨机等设备进行混合和细化，以获得均匀的混合粉末。
3. 成型：成型是指将混合粉末通过模具压制成具有一定形状的坯体。
常见的成型方法有压片法、注塑法和挤压法等。
4. 烧结：烧结是将成型的坯体放入烧结炉中进行加热和烧结的过程。
烧结过程中，通过控制温度、时间和压力等条件，使粉末颗粒结合成致密的坯体或制品。
5. 后处理：后处理主要是对烧结后的坯体或制品进行清洁、退火和表面处理等，以提高其性能和质量。
三、烧结技术的应用烧结技术在各个领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 汽车零部件：烧结技术广泛应用于汽车零部件的生产中，例如发动机缸体、变速箱零件、刹车片等。
粉未冶金烧结工艺流程
粉未冶金烧结工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!粉未冶金烧结工艺流程随着科学技术的不断发展，现代工业中出现了许多新材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第6章粉末冶金特种烧结技术6.1 概述烧结作为粉末冶金生产过程中最重要的工序，一直以来都是人们研究的重点。
一般认为，坯体或粉体在高温过程中随时间的延长而发生收缩；在低于熔点的温度下，坯体或粉体变成致密的多晶体，强度和硬度均增大，此过程称为烧结。
在高温过程中，由金属或非金属原料所组成的配合料可能会发生一系列物理化学反应，如：蒸发、脱水、热分解、氧化还原反应和相变；共熔、熔融和溶解；固相反应和烧结；析晶、晶体长大、剩余玻璃相凝固和冷却等。
在烧结阶段发生的主要变化是微粒或晶粒尺寸与形状的变化和气孔尺寸与形状的变化；在烧结完成致密体的最后阶段，气孔将从固体粉体中基本消除，形成一定的显微结构，从而赋予其一定的性能。
一般来说，传统烧结包括气相烧结、固相烧结、液相烧结、反应(瞬时)液相烧结等。
尽管目前一些材料可用低温的溶胶-凝胶(Sol-Gel)、化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等方法制备，但绝大多数材料仍需要高温烧结才能达到高致密化。
随着材料科学技术飞速的发展，新型特种材料的不断出现，普通烧结方法和常压低温烧结、液相烧结及添加剂辅助烧结等已难以适应需要，因而特种烧结技术应运而生。
依据烧结机理及特点、烧结手段，特种烧结技术从传统的无压烧结、热压烧结、液相烧结、反应烧结等发展到热等静压烧结(见第五章)、高温自蔓燃烧结(见第七章)、超固相线液相烧结(SLPS)、选择性激光烧结(SLS)、放电等离子体烧结(SPS)、微波烧结(WS)、爆炸烧结(ES)、铸造烧结(CST)、电场活化烧结(FAST)、大气压固结法(CAP)等，这些烧结技术的产生对于提高粉末冶金材料性能、制备常规烧结方法难以生产的特种材料、提高生产效率与降低成本，发挥着重要的作用。
总之，目前粉末冶金特种烧结技术也正朝着高致密化、高性能化、高效率、节能、环保方向发展，新型特种烧结技术正不断被开发和应用。
本章将分别介绍目前国际上流行的特种烧结技术的发展概况、原理、工艺过程及其应用情况。
6.2 超固相线液相烧结(SLPS，Supersolidus Liquid Phase Sintering) 6.2.1 SLPS的发展概况超固相烧结(SLPS)由传统液相烧结变化而来，该工艺将粉末坯加热到液相线和固相线之间的温度进行烧结。
SLPS可用于粒度较粗的预合金粉末。
超固相线液相烧结属于液相烧结的范畴，但它又不同于传统混合粉末的液相烧结。
在粉末颗粒相互接触的地方以及晶界处形成液相层。
晶界处的液相层软化粉末颗粒，使粉末在颗粒间毛细管力的作用下致密。
但是，液相层也会降低结构刚度，因为颗粒在重力作用下会下落。
因此，SLPS 的局限就在于致密的必需条件经常会导致变形，液相体积分数高，虽然可以加速致密化过程，但是也会降低尺寸精度。
Westerman于1962年最早描述了镍基高温合金的超固相线液相烧结，他认为SLPS处理后镍基高温合金的力学性能更主要地取决于最高烧结温度，其次才是残余空隙。
70年代初一些学者研究了Fe-0.9%C和Ni-30%Cu的SPLS。
这个阶段仅仅是停留在初步的实验研究水平上，研究的体系十分有限，并且缺乏对工艺和机理的系统研究。
Cambal将近球形的Fe-0.95mass.%C预合金松粉装入氧化铝模中，在1698K 和氢气保护下进行SLPS，Fe-C相图给出了此时的液相量为38%左右，结果在15~60s的时间内便获得了86~91%的相对密度，经过冷轧可将相对密度提高到95%。
随后Lund对Fe- 0.9%C和50%Cu-50%Ni预合金粉末进行了松装SLPS研究，Fe-0.9%C的最初松装密度为3.8~4.0g/cm3，经过1698K、10min的真空烧结，相对密度达到了99%左右，可见真空SLPS 致密化能力优于气体保护烧结。
Cu-Ni合金在1533K烧结10min，产生16~20%的液相量，即可获得93%的相对密度，而在同样的液相量下，Fe-0.9%C只能达到60~70%的相对密度，这说明不同材料体系的最佳致密化所需的液相量不同。
进入上世纪80年代后，关于SLPS的研究十分活跃，先后有许多关于镍基高温合金、不锈钢、工具钢、青铜、陶瓷等方面的SLPS研究。
人们对影响SLPS的各种工艺条件(粉末特性、最高烧结温度、烧结时间、保护气氛、冷却速度、后续处理)作了全面的研究。
German在总结前人工作的基础上，就SLPS的烧结机理、显微组织长大、致密化理论等问题作了全面系统的总结[1]，他借助粘性流动理论提出了SLPS的重排致密化机理模型。
目前，SLPS的工业应用已经开始，如制造工具钢和其它一些高合金成分体系的零件。
6.2.2 SLPS的原理及特点SLPS是从烧结机理角度来优化烧结的一种特种烧结技术，它将完全预合金化的粉末加热到合金相图的固相线与液相线之间的某一温度，使每个预合金粉末的晶粒内、晶界处及颗粒表面形成液相，在粉末颗粒间的接触点与颗粒内晶界处形成的液相膜，借助半固态粉末颗粒间的毛细管力使烧结体迅速达到致密化[2,3,4]，因此SLPS也属于液相烧结范畴。
在烧结过程中，液相与固相的体积分数基本不变(液相量为30%左右较佳)，烧结温度范围比较窄(大多数合金为30K左右)，一旦液相形成则迅速达到致密化。
尽管SLPS属于液相烧结范畴，但它又不同于传统混合粉末的液相烧结，二者主要区别在于：SLPS所对应的原料是完全预合金粉末，而普通液相烧结所对应的原料是混合物。
SLPS烧结温度选择在合金相图的固相线与液相线之间，液相在每个粉末颗粒内部形成，因此液相分布相当均匀。
液相的形成，使每个颗粒都经历分离和重排过程。
一旦液相形成，烧结的致密化速率相当快。
由于预合金粉末的生产方法、成分和结构特征不同，SLPS 法烧结时液膜形成位置有所不同(见表6-1 )。
因此，其SLPS致密化的模型也有所不同。
国内有学者[5]采用普通预合金粉的致密化模型[6]，给出了WC-Co复合粉空心球颗粒的SLPS的致密化模型如图6-1所示。
SLPS的步骤依次如下：液相形成、WC晶粒滑动(一种蠕变过程)、重排、由溶解—析出所导致的晶粒粗化与孔隙消除。
表6-1 两种预合金粉之间的区别粉末生产方法成分特征结构特征烧结时液膜形成位置A 雾化法/粉碎法非平衡实心颗粒1颗粒间接触处;2晶界;3晶粒内部B SLPS 平衡空心二次颗粒相界(即WC晶粒表面)图6-1 复合粉空心球颗粒内的SLPS模型[5]SLPS不仅具备常规液相烧结的优点，还可以使颗粒尺寸较大的预合金粉末进行快速烧结致密化。
German[7]认为SLPS的特点为：(1)合金的组织结构与性能对烧结温度、工艺参数以及合金成分比较敏感；(2)因颗粒间固态烧结阻碍液相出现时的颗粒重排，液相出现前的固相烧结对合金的最终致密化有不利影响；(3)一旦液相形成，合金的致密化速率相当大，这虽然对获得高的烧结密度有利，但同时也给合金尺寸与微观结构的控制带来了不利影响。
在SLPS时，只有在实际液相数量与消除烧结坯中孔隙所需的液相数量相当接近时，才能获得最佳的合金组织结构与性能。
要满足这种条件，必须严格控制合金的烧结温度与合金成分。
根据SLPS原理，压力烧结有利于在较少液相数量的条件下获得全致密，有利于控制合金晶粒长大。
6.2.3 SLPS中的致密化与变形机理[6]在SLPS的早期阶段，即固相线温度附近，液相首先在晶界与树枝晶处形成，因为这些地方存在着成分偏聚使熔化温度降低。
随着温度的提高，液相量不断增多并沿晶界润湿铺展开来。
随着时间的延长，颗粒内部的液相会溢出颗粒表面，液相的成分将达到平衡。
从微观上看，SLPS 基本过程大致为：液相形成、晶粒重排、接触点平直化、溶解-析出、晶粒形状球化。
在这些过程中残余孔隙被消除。
一般认为，液相形成后晶粒发生重排的阶段是致密化的主要阶段。
当液相量足够时，晶粒之间大约1nm 厚的液相膜在毛细管力的作用下使烧结块内部失去了稳固的结构，从而发生类似粘性流动的晶粒重排，使致密化速率迅速提高。
German 等人[2,6]对SLPS 过程中的致密化与变形机理进行了研究并建立了模型。
SLPS 过程中致密化类似于液相烧结，液相在粉末颗粒间的接触点与颗粒内部的晶界处形成。
晶界的液相膜使颗粒软化，从而使其在毛细管力作用下致密化。
同时，液相膜也降低了结构的刚性使其在重力作用下发生流动。
所以，液相的体积分数越高，致密化速度也就越快，但尺寸精度会降低。
因为SLPS 过程的致密化与变形依赖于液相变形的微观结构变化，为此建立参数通过液相微观结构特征来预知SLPS 过程中的结构刚性，致密化与变形可以依据此参数来进行预测。
图6-2表示SLPS 过程中三个相互接触的粉末颗粒，在粉末颗粒间形成的液相的聚积迫使产生毛细管力，毛细管力通过对组织施加静水压力来驱动结构致密化，而颗粒内部晶界的液相主要降低颗粒的结构刚性。
最初的致密化产生在靠近颈部的局域变形小范围内，它使颈部长大且平直化，但这必须在晶界处被液相膜充分软化后才可能发生。
图 6-2 致密早期阶段的多孔模型[6]。
所以，致密化过程中，烧结体由呈半固态的颗粒和很多孔隙组成。
每个颗粒受到相邻颗粒接触点毛细管力的作用。
当平均毛细管力大于烧结体强度时，毛细管力产生的网状收缩力就会导致烧结体各向同性收缩。
可以用式(6-1)来估算毛细管压力：LV cap 05.2cos ()L D L γθδ∆()＝ (6-1)D 为颗粒直径，LV γ为液-气表面能，θ为润湿角，0L L ∆为烧结体收缩率。
典型的cap δ初值为几兆帕(γLV 为2 J/m 2，颗粒尺寸为100μm ，毛细管力为10MPa 到1MPa ，线性收缩率为0.01到0.1)。
为得出重力对形变影响的概念，建立烧结体模型，如图6-3所示。
重力作用使各组分在轴向产生偏离。
组分质量的改变产生压力，从而导致形变。
任何一点的张力都依赖于其上面质量的累积，可由hρg 表示，其中h 为从顶部到该点的高度，g 为重力加速度，ρ为密度。
例如一个高度为0.01m 、密度为10g/cm 3的样品底部的张力约为1kPa ，这在数量上比毛细管张力对致密化影响小很多。
从模型可以看出该组织是由固态晶粒以及晶界处的液相(晶内的少量液相)组成。
孔洞和毛细管力都可以忽略。
但是，成分的重量会产生一个轴向力，并且随着高度的增加而增加，且可能导致形状扭曲。
在SLPS 过程中，粉末颗粒呈半固态，每个颗粒都能各自在重力作用下产生变形。
而烧结体的形变主要源于粉末颗粒的整体变形。
由于在致密化过程中，毛细管张力远大于重力，所以重力作用可以忽略不计。
致密化后，烧结体由颗粒边界处充填液相的固态颗粒与少量孔隙组成。
一旦孔隙被液相充填，毛细管力就接近于零，而重力作用是竖直向下的，当这种固-液结构相对于重力作用很小时，烧结体就产生流动。