陶瓷材料具備一系列優(yōu)異性能,但是傳統(tǒng)燒結(jié)工藝需要較高的燒結(jié)溫度和較長的燒結(jié)時間。為了降低成本和提高陶瓷材料性能,發(fā)展新型燒結(jié)技術(shù)一直是陶瓷領(lǐng)域的重要研究方向。最近出現(xiàn)的陶瓷閃燒技術(shù)由于具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)速度快的優(yōu)點,從而引起了大家的廣泛關(guān)注。雖然采用這種方法已經(jīng)燒結(jié)了一系列陶瓷材料,然而到目前為止對閃燒機理的認識還十分有限。本文通過研究閃燒過程中試樣表面溫度的變化,證實了焦耳熱理論的不足,并對閃燒過程中的溫度演變提出了合理的解釋,加深了我們對閃燒機理的認識。本文以8YSZ陶瓷為研究對象,研究了直流電場的電場強度、電流密度對閃燒過程的影響;研究了交流電場的電場強度、電流密度、頻率對閃燒過程的影響;利用紅外熱成像儀重點研究了直流和交流電場閃燒過程中試樣表面溫度變化情況和溫度分布特征。主要結(jié)論如下:（1）直流電場下,電場強度影響閃燒過程的孕育時間,電場強度越大,孕育時間越短;電場強度還影響孕育階段溫度上升速率,電場強度越大,升溫速率越大;在相同的電流密度下,電場強度對穩(wěn)定階段溫度沒有影響;電流密度影響穩(wěn)定階段的溫度大小,電流密度越大,溫度越高。（2）直流電場下,試樣表面溫度呈現(xiàn)非對稱分布,... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

燒結(jié)過程不同階段[6]

西南交通大學碩士研究生學位論文 結(jié)機理陶瓷應(yīng)用已經(jīng)有了很長的歷史，但對于燒結(jié)微觀機理的解讀并對陶瓷燒結(jié)微觀機理的研究，Ashby 等[14,15]提出了燒結(jié)存在 6應(yīng)不同的物質(zhì)傳輸速率和擴散速率。如圖 1-2 所示，這 6 個方2 晶格擴散（起始于表面）；3 氣相傳輸；4 晶界擴散；5 晶格擴性流動。從各個階段來解釋燒結(jié)過程中存在的物質(zhì)傳輸機理，哪里來到哪里去的這一過程，為燒結(jié)機理提供了合理的解釋。鍵合和頸部的生長。但是其中 1、2 和 3 的存在對致密化過程沒三個方式能夠有效的促進材料的致密化。綜上所述，燒結(jié)過程移。

西南交通大學碩士研究生學位論文 第 5 頁如圖 1-4 所示，閃燒相比于其他的燒結(jié)方式具有兩個顯著的優(yōu)勢[13,17-19]：（1）快速傳質(zhì)；（2）低溫節(jié)能。Rish 等實驗發(fā)現(xiàn)在爐溫 850 ℃，外加電場強度 120 V/cm 的條件下，5 s 內(nèi)就能把相對密度為 50 %的 3YSZ 陶瓷生坯燒結(jié)致密。這種燒結(jié)方式所需的溫度遠遠低于傳統(tǒng)燒結(jié)提供的 1450 ℃高溫，燒結(jié)時間也比傳統(tǒng)燒結(jié)所需的幾個小時大大縮短[20]。當然如果提供的電場強度沒有達到材料的閃燒臨界值，則不會發(fā)生閃燒現(xiàn)象，此時進行的是傳統(tǒng)的電場輔助燒結(jié)。閃燒的實質(zhì)上也一種是電場輔助燒結(jié)，極大地促進燒結(jié)過程的快速進行。

【參考文獻】：
期刊論文
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