電子陶瓷的燒結(jié)晶粒的表面相變分析圖像顯微鏡制造廠商
影響燒結(jié)的其它因素
電子陶瓷的燒結(jié)是一種比較復(fù)雜的、受到各種因素約制的過(guò)程,在
不同的燒結(jié)時(shí)期,這些燒結(jié)時(shí)期,這些因素可能單獨(dú)作用和,輪流出現(xiàn)、
或同時(shí)存在于燒結(jié)本系之中。
形成固溶體的添加劑
凡是對(duì)燒結(jié)傳質(zhì)起促進(jìn)作用的過(guò)程,一般都不外乎遵循兩種原理,
一為降低脫出激活能,即使質(zhì)點(diǎn)脫離原結(jié)構(gòu)而進(jìn)入傳輸狀態(tài),也叫做起
表面活化作用;另一為降低擴(kuò)散激活能,即使質(zhì)點(diǎn)在傳輸過(guò)程中,減少
其對(duì)相鄰質(zhì)點(diǎn)的作用力,也就是增大其擴(kuò)散系數(shù),百燒結(jié)促進(jìn)劑,一般
都是不提供推動(dòng)力的,起推動(dòng)作用的是表面自由能的變化或化學(xué)勢(shì)的降
低,前述的液相作用型是如此,此外要講的固溶作用型也是如此,不過(guò),
原理顯然相同,但具體作用機(jī)制并不一樣,但起作用特別大的,還是離
子電荷高,易于變價(jià)和有限固溶的添加劑,下面分種具體情況來(lái)討論其
作用機(jī)制:
1 、表面活化型這是指高電荷,有限固溶型的雜質(zhì),在燒結(jié)初期,
甚至整個(gè)燒結(jié)過(guò)程,這種添加物,將主要存在于粉粒表面或界面之中,
或者說(shuō)這些地方的雜質(zhì)濃度最高,由于雜質(zhì)濃度梯度和空間溫度起伏的
關(guān)系,在粉?;蚓Я5谋砻妫梢猿霈F(xiàn)局部超固溶限的現(xiàn)象,不僅
表面結(jié)合能增加,連表面自由能也可能增加,使表面質(zhì)點(diǎn)更高的活性,
易作脫出躍遷,亦即使其脫出激活能降低,例如燒結(jié)時(shí)添加小量的或反
過(guò)來(lái)燒結(jié)時(shí)添加少量的都可起到表面活化的作用。
2 、強(qiáng)化擴(kuò)散型
這些高電荷低溶限雜質(zhì)的出現(xiàn),必然使其相應(yīng)的表面或體內(nèi)出現(xiàn)某
種形式的結(jié)構(gòu)缺陷,從幾何結(jié)構(gòu)上看,主要是出現(xiàn)一定數(shù)量的氧缺位,
這種氧缺位的存在,將非常有利于質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的進(jìn)行,也就降低了擴(kuò)散激
活能,使擴(kuò)散系數(shù)加大,對(duì)表面擴(kuò)散和體擴(kuò)散都不例外。
顯然,這種促進(jìn)作用只有當(dāng)溫度較高,而又還不太高時(shí)才比較明顯,
因?yàn)檫@時(shí)肖特基型和費(fèi)爾蓋爾型熱缺陷的數(shù)目,相對(duì)于氧缺位來(lái)說(shuō)屈少
數(shù),而擴(kuò)散又可以順利進(jìn)行了,如果溫度很高,各種類型的熱缺陷已占
壓倒多數(shù),這種促進(jìn)作用則退居次要,這就說(shuō)明有限固溶型雜質(zhì)的出現(xiàn),
能在較低的溫度下,提供一定數(shù)量的,有利于傳質(zhì)的缺陷,也就是說(shuō)采
用固溶添加劑,能使陶瓷的燒結(jié)溫度降低。
3 、極化作用型
這主要指等價(jià),等數(shù)置換固溶時(shí)的情況,由于雜質(zhì)與基質(zhì)正離子間
電性質(zhì)的差別較大,對(duì)相鄰離子的極化作用不同,包括地近鄰負(fù)離子的
吸引、正離子推斥、電子云的形變等的不同,因而使局部離子的結(jié)合情
況產(chǎn)生了變化,造成可能的利于激躍和擴(kuò)散的條件。
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