常壓固相燒結(jié)碳化硅陶瓷熱交換管

固相燒結(jié)按其組元多少可分為單元系固相燒結(jié)和多元系固相燒結(jié)兩類。單元系固相燒結(jié)純金屬、固定成分的化合物或均勻固溶體的松裝粉末或壓坯在熔點以下溫度(一般為絕對熔點溫度的2/3一4/5)進行的粉末燒結(jié)。單元系固相燒結(jié)過程除發(fā)生粉末顆粒間粘結(jié)、致密化和純金屬的組織變化外，不存在組織間的溶解，也不出現(xiàn)新的組成物或新相。又稱為粉末單相燒結(jié)。

多元系固相燒結(jié)兩種組元以上的粉末體系在其中低熔組元的熔點以下溫度進行的粉末燒結(jié)。多元系固相燒結(jié)除發(fā)生單元系固相燒結(jié)所發(fā)生的現(xiàn)象外，還由于組元之間的相互影響和作用，發(fā)生一些其他現(xiàn)象。對于組元不相互固溶的多元系，其燒結(jié)行為主要由混合粉末中含量較多的粉末所決定。如銅一石墨混合粉末的燒結(jié)主要是銅粉之間的燒結(jié)，石墨粉阻礙銅粉間的接觸而影響收縮，對燒結(jié)體的強度、韌性等都有一定影響。對于能形成固溶體或化合物的多元系固相燒結(jié)，除發(fā)生同組元之間的燒結(jié)外，還發(fā)生異組元之間的互溶或化學(xué)反應(yīng)。燒結(jié)體因組元體系不同有的發(fā)生收縮，有的出現(xiàn)膨脹。異擴散對合金的形成和合金均勻化具有決定作用，一切有利于異擴散進行的因素，都能促進多元系固相燒結(jié)過程。如采用較細的粉末，提高粉末混合均勻性、采用部分預(yù)合金化粉末、提高燒結(jié)溫度、消除粉末顆粒表面的吸附氣體和氧化膜等。在決定燒結(jié)體性能方面，多元系固相燒結(jié)時的合金均勻化比燒結(jié)體的致密化更為重要。多元系粉末固相燒結(jié)后既可得單相組織的合金，也可得多相組織的合金，這可根據(jù)燒結(jié)體系合金狀態(tài)圖來判斷。

單元系固相燒結(jié)過程大致分3個階段:

(1)低溫階段(T燒毛0.25T熔)。主要發(fā)生金屬的回復(fù)、吸附氣體和水分的揮發(fā)、壓坯內(nèi)成形劑的分解和排除。由于回復(fù)時消除了壓制時的彈性應(yīng)力，粉末顆粒間接觸面積反而相對減少，加上揮發(fā)物的排除，燒結(jié)體收縮不明顯，甚至略有膨脹。此階段內(nèi)燒結(jié)體密度基本保持不變。

(2)中溫階段(T燒(0.4~。.55T動。開始發(fā)生再結(jié)晶、粉末顆粒表面氧化物被完全還原，顆粒接觸界面形成燒結(jié)頸，燒結(jié)體強度明顯提高，而密度增加較慢。

(3)高溫階段(T燒二0.5一。.85T熔)。這是單元系固相燒結(jié)的主要階段。擴散和流動充分進行并接近完成，燒結(jié)體內(nèi)的大量閉孔逐漸縮小，孔隙數(shù)量減少，燒結(jié)體密度明顯增加。保溫一定時間后，所有性能均達到穩(wěn)定不變。影響單元系固相燒結(jié)的因素主要有燒結(jié)組元的本性、粉末特性(如粒度、形狀、表面狀態(tài)等)和燒結(jié)工藝條件(如燒結(jié)溫度、時間、氣氛等)。增加粉末顆粒間的接觸面積或改善接觸狀態(tài)，改變物質(zhì)遷移過程的激活能，增加參與物質(zhì)遷移過程的原子數(shù)量以及改變物質(zhì)遷移的方式或途徑，均可改善單元系固相燒結(jié)過程。