電子陶瓷的燒結晶粒的表面相變分析圖像顯微鏡制造廠商
影響燒結的其它因素
電子陶瓷的燒結是一種比較復雜的、受到各種因素約制的過程,在
不同的燒結時期,這些燒結時期,這些因素可能單獨作用和,輪流出現(xiàn)、
或同時存在于燒結本系之中。
形成固溶體的添加劑
凡是對燒結傳質起促進作用的過程,一般都不外乎遵循兩種原理,
一為降低脫出激活能,即使質點脫離原結構而進入傳輸狀態(tài),也叫做起
表面活化作用;另一為降低擴散激活能,即使質點在傳輸過程中,減少
其對相鄰質點的作用力,也就是增大其擴散系數,百燒結促進劑,一般
都是不提供推動力的,起推動作用的是表面自由能的變化或化學勢的降
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,
原理顯然相同,但具體作用機制并不一樣,但起作用特別大的,還是離
子電荷高,易于變價和有限固溶的添加劑,下面分種具體情況來討論其
作用機制:
1 、表面活化型這是指高電荷,有限固溶型的雜質,在燒結初期,
甚至整個燒結過程,這種添加物,將主要存在于粉粒表面或界面之中,
或者說這些地方的雜質濃度最高,由于雜質濃度梯度和空間溫度起伏的
關系,在粉?;蚓Я5谋砻妫梢猿霈F(xiàn)局部超固溶限的現(xiàn)象,不僅
表面結合能增加,連表面自由能也可能增加,使表面質點更高的活性,
易作脫出躍遷,亦即使其脫出激活能降低,例如燒結時添加小量的或反
過來燒結時添加少量的都可起到表面活化的作用。
2 、強化擴散型
這些高電荷低溶限雜質的出現(xiàn),必然使其相應的表面或體內出現(xiàn)某
種形式的結構缺陷,從幾何結構上看,主要是出現(xiàn)一定數量的氧缺位,
這種氧缺位的存在,將非常有利于質點擴散的進行,也就降低了擴散激
活能,使擴散系數加大,對表面擴散和體擴散都不例外。
顯然,這種促進作用只有當溫度較高,而又還不太高時才比較明顯,
因為這時肖特基型和費爾蓋爾型熱缺陷的數目,相對于氧缺位來說屈少
數,而擴散又可以順利進行了,如果溫度很高,各種類型的熱缺陷已占
壓倒多數,這種促進作用則退居次要,這就說明有限固溶型雜質的出現(xiàn),
能在較低的溫度下,提供一定數量的,有利于傳質的缺陷,也就是說采
用固溶添加劑,能使陶瓷的燒結溫度降低。
3 、極化作用型
這主要指等價,等數置換固溶時的情況,由于雜質與基質正離子間
電性質的差別較大,對相鄰離子的極化作用不同,包括地近鄰負離子的
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合情
況產生了變化,造成可能的利于激躍和擴散的條件。
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