特殊陶瓷的制备工艺主要有三个步骤：准备坯料，成型和烧结。工艺结束后，烧结法可以控制晶粒的长大，对材料的使用性能有重要影响。迄今为止，陶瓷烧结技术一直是人们不断突破的领域。

特殊陶瓷烧结原理。

烧成后坯体在高温下，经坯体之间微粒之间的粘结及物质转移，排出气孔，体积收缩，强度增加，逐渐转变为致密化过程，具有一定几何形貌、坚固烧结体。从宏观和微观两个角度观察，烧结现象表明，宏观上，烧结产物体积收缩，致密度增大，强度增大。显微观察，气孔形状改变，结晶长大，成分变化(掺杂元素)。根据烧结法的不同，烧结主要分为以下几个阶段：

1

烧成初期。

石蜡脱除：如石蜡在250~400℃时完全蒸发挥发。烧成温度升高；微粒之间由点接触变为面接触，空隙变小，连通孔隙变小，连通孔隙变得封闭，并且孤立分布。微粒首先形成晶界，晶界移动，晶粒增大。

2

烧成晚期。

空穴：在晶界上的物质持续向孔隙处扩散，使得孔隙逐渐消失。颗粒长大：晶界移动，颗粒长大。

陶粒烧结可分为固相烧结和液相烧结，它们各自具有不同的反应机理。液相烧成反应机理可简单归结为熔化.重排.溶沉淀.气孔排泄；根据烧结体的结构特点，将其机理分为三个阶段：初烧、中烧、后期烧结。

固相烧成图形。

烧结期：烧结初期颗粒彼此接近，不同颗粒通过物质扩散和坯体收缩间接接触形成颈部。这一阶段，颗粒内部没有改变，颗粒形状也基本保持不变。

在烧结中期，烧结颈开始长大，原子向结合面迁移，颗粒间距减小，形成一个连续的孔隙网。这一阶段烧结体密度增大，强度增大。

烧成后期：一般烧成密度达90%后，烧成后期进入烧结。在这个过程中，大部分的孔隙被隔开，晶界上的物质继续向气孔中扩散，充填后的晶粒继续长大。这一阶段烧结体主要是通过小孔消失，减少小孔隙而使收缩缓慢。

特殊陶瓷烧结法

对陶瓷烧结法的分类，人们根据不同的依据将其分类，其特点和适用范围如下：

简述陶瓷的烧结方法。

烧结率的影响因素

1

粉末颗粒度

微粒使烧结推动力增大，缩短了熔融距离，增加了熔融时间，使熔化速度加快，但过细颗粒易吸附大量气体，妨碍颗粒之间的接触，阻碍烧结，所以要根据烧结条件合理选择粒度。

2

掺合料的作用。

在固相烧结中，掺合料可以通过增加缺陷而促进烧结；在液相烧结时，外加剂可以通过改变液相的特性促进烧结。

3

烧成温度及时间

增加烧成温度有利于固相扩散等传质，但过高的温度将导致二次结晶，使材料性能恶化。在烧结过程中，低温阶段主要是表面扩散，高温阶段主要是体积扩散，低温烧结时间延长不利于致密化，材料性能下降，所以常采用高温短时间烧结来提高材料致密度。

4

烧结气氛

气体烧结时，晶体会产生空位，造成缺陷，所以烧结不同的基体材料要选择气氛。大气气氛对烧结过程的影响是复杂的。如TiO2、BeO、Al2O3等一般材料，在还原气氛下烧结时，能使氧从晶面逸出，形成缺陷结构；因此有利于烧结；非氧化物陶瓷，由于在高温下容易氧化，所以在氮气和惰性气体中烧结；PZT陶瓷，为了阻止Pb的挥发，需要在密闭烧结中加入气氛片或气体粉末。

5

成型压力

铸坯的成型压力对材料性能也有很大的影响。模压压力越大，颗粒在烧结过程中的接触越密切，扩散阻力越小；成型压力过高则会使粉末材料发生脆断，不利于烧结。