陶瓷顯微結(jié)構(gòu)粒徑值與組成的硬度,固相實(shí)驗(yàn)顯微鏡

要使陶瓷通過致密化或控制顯微結(jié)構(gòu)(主要包括粒徑、純
度、晶界)提高其特性，最重要的是要考慮對(duì)原料粉末加以必要
的處理。例如，要從原始狀態(tài)提高密度，就希望將兩種粒徑的粉
末混合均勻。原料粉末的粒徑的均勻性將影響最終所得的陶瓷體
的顯微結(jié)構(gòu)。

  大多數(shù)陶瓷體為成型體，根據(jù)使用方法而成各種形狀。其原
料通常是微細(xì)粉末，雖然也有象水泥等利用水化反應(yīng)而形成硬化
體，但大部分是象耐火磚、陶瓷器那樣將粉末原料燒結(jié)而成的。

  制造普通陶瓷器時(shí)，將天然的粘土和長(zhǎng)石加熱、燒結(jié)，相當(dāng)
數(shù)量的雜質(zhì)被引入產(chǎn)品中，但是對(duì)產(chǎn)品的特性沒有明顯影響，人
們可從經(jīng)濟(jì)角度選擇原料。然而在制造優(yōu)質(zhì)的特種陶瓷產(chǎn)品時(shí)，
是從前述的完全新的觀點(diǎn)來考慮的，將純物質(zhì)作原料，以此控制
產(chǎn)品功能和特性。

用作電子材料的陶瓷，存在微量的堿會(huì)引起導(dǎo)電性增加這樣
的問題，因而要具備更嚴(yán)格的工藝條件，進(jìn)一步進(jìn)行精制，以達(dá)
到高純度的要求。

  通常要獲得高密度的燒結(jié)體，就要使粉料的粒徑值盡量小些，
常用幾微米的高純度微細(xì)粉料。這是由于粉料越細(xì)越有利于離子
的表面擴(kuò)散和晶界擴(kuò)散，因而容易燒結(jié)。

由固相生成的系統(tǒng)
  (1)機(jī)械粉碎法
  由于同時(shí)進(jìn)行機(jī)械粉碎和分級(jí)，所以此種方法就成為制備均
勻粒徑原料粉末的常用方法。粒徑、粒度分布等隨粉碎機(jī)種類及
條件而有所差別。一般講，在機(jī)械粉碎過程中，隨著粉碎時(shí)間的
增加，粒徑逐漸趨向大小均勻，與此同時(shí)，由粉碎設(shè)備帶來的污
染也逐漸嚴(yán)重起來。特別是粉料的硬度大時(shí)，這種傾向就更明
顯。當(dāng)原料粉末的純度要求較高時(shí)，就不宜增加粉碎時(shí)間。

  (2)固相反應(yīng)法 
，兩種以上的固相經(jīng)反應(yīng)生成新的固相，達(dá)就稱為固相反應(yīng)。
目前，陶瓷體的制備以這種方法為主。

預(yù)燒過程中，反復(fù)進(jìn)行反應(yīng)和混合，就是為了得到均質(zhì)的單
相。伴隨化學(xué)反應(yīng)的燒結(jié)過程中，很難得到均勻的顯微
結(jié)構(gòu)，因而通過預(yù)燒，制得均質(zhì)結(jié)晶相就顯得非常重要。所謂陶
瓷的燒結(jié)是指粉末粒子的聚集體在加熱過程中，表面能下降，促
進(jìn)品粒成長(zhǎng)，使聚集體整體結(jié)合成塊狀，粉末粒子內(nèi)部發(fā)生化學(xué)
反應(yīng)或伴隨晶型變化出現(xiàn)晶粒異常成長(zhǎng)，這些是燒結(jié)過程中通常
出現(xiàn)的現(xiàn)象。
  要將微量添加物均勻地分布在主成分中也是很不容易的，其
中一種方法是這樣進(jìn)行的，在添加物和主要原料粉末混合前，只
將幾種微量添加物按比例進(jìn)行小量混合，不要將這泥漿狀混合物
靜置地放在干燥器里進(jìn)行干燥，而是要一邊慢慢地?cái)嚢瑁贿吺?br>它干燥，或使用噴霧干燥機(jī)。
  陶瓷領(lǐng)域中，粉末的燒結(jié)特性和活性都是非常重要的，為了
獲得均勻的顯微結(jié)構(gòu)的陶瓷，選定最初的粒度分布和平衡狀態(tài)附
近的燒結(jié)條件(溫度和時(shí)間的組合)是十分重要的。
(3)熱分解法
晶體在空氣中急劇地?zé)岱纸舛玫降慕饘傺趸锉Ａ艉芏嗄?br>鹽晶體的骨架，其中含有多數(shù)氧化物粒子的形態(tài)。

(本文由上海光學(xué)儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復(fù)制http://www.sgaaa.com)