在常規的陶瓷加工過程中，先將晶態的或非晶態的粉料壓實，然后在足以使壓實坯體產生有用性質的溫度下燒成。由于存在某些相的分解或相變，在燒成過程中可能一開始就會發生一些變化。進一步加熱細顆粒的、多孔的壓塊時，通常發生了種主要的變化，即：晶粒尺才的增大、氣孔形狀的改變、氣孔尺寸和數量的變化(通常使氣孔率減小)。許多陶瓷中可能有生成新相的固態反應、同質多晶轉變、形成新晶或氣體的晶態化合物的分解以及其他各種各樣的變化。這些變化在特定情況下常常是極為重要的，但對整個過程來說并不是必不可少。

晶粒長大

晶粒長大其實質是一種晶界的位移過程。在通常情況下，這種晶粒的長大是逐步緩慢進行的，稱為正常長大。但是，當某些因素（如：細小雜質粒子、變形織構等）阻礙晶粒正常長大，一旦這種阻礙失效常會出現晶粒突然長大，而且長大很多。對這種晶粒不均勻的現象稱為二次結晶。對于機械工程結構材料是不希望出現二次結晶的。但是對硅鋼片等電氣材料常利用這個二次結晶得到粗晶來獲得高的物理性能。

晶粒長大的驅動力是晶界能的下降，即長大前后的界面能差值。晶粒長大會減少晶體中晶界的總面積，降低界面能。因此，只要有足夠原子擴散的溫度和時間條件，晶粒長大是自發的、不可避免的。

再結晶結束后，材料通常得到細小等軸晶粒，若繼續提高加熱溫度或延長加熱時間，將引起晶粒進一步長大。晶粒長大按其特點可分為兩類：正常晶粒長大與異常晶粒長大（二次再結晶），前者表現為大多數晶粒幾乎同時逐漸均勻長大；而后者則為少數晶粒突發性的不均勻長大。

晶粒的長大，從熱力學條件來看，在一定體積的金屬中，其晶粒愈粗，總的晶界表面積就愈小，總的表面能也就愈低。由于晶粒粗化可以減少表面能，使金屬或合金處于較穩定的、自由能較低的狀態，因此，晶粒長大是一種自發的變化趨勢。要實現這種變化趨勢，需要原子有較強的擴散能力，以完成晶粒長大時晶界的遷移運動。而較高的加熱溫度正使其具備了這一條件。

晶粒長大的具體過程是由晶粒的互相吞并來完成的，而這種吞并又是通過晶界的逐漸移動而進行的。即某些晶粒的晶界向其周圍的其他晶粒推進，從而把別的晶粒吞并過來。晶界的移動與其曲率有關，晶界的曲率愈大，則其表面積也愈大，因此，一個彎曲的晶界有向其曲率中心移動而使其變得平直的趨勢，這一過程稱為晶界的平直化。

晶界平直化的示意圖

因為小晶粒的晶界一般具有凸面，而大晶粒的晶界一般具有凹面，因此晶界移動的結果是小晶粒易為相鄰的大晶粒所吞并。

固態燒結

燒結，是指把粉狀物料轉變為致密體，是一個傳統的工藝過程。人們很早就利用這個工藝來生產陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高溫材料等。一般來說，粉體經過成型后，通過燒結得到的致密體是一種多晶材料，其顯微結構由晶體、玻璃體和氣孔組成。燒結過程直接影響顯微結構中的晶粒尺寸、氣孔尺寸及晶界形狀和分布，進而影響材料的性能。

在利用固相反應制備無機固體化合物時，反應的速率由擴散過程控制，常常需要較高的溫度才能使反應有效地進行。另外一些固體化合物是固液相組成的化合物，在熔化時會發生分解反應，故燒結一般應在產物熔點以下進行，以保證得到均勻的物相。但是燒結溫度也不能太低，否則會使固相反應的速率太低。在很多情況下，燒結需要在特定的氣氛或真空中進行。控制燒結過程的氣相分壓非常重要，特別是當研究的體系中含有價態可變的離子時，固相反應的氣相分壓將直接影響到產物的組成和結構。例如，在銅系氧化物高溫超導體的合成中，燒結過程必須在嚴格控制氧分壓，以保證得到具有確定結構、組成和銅價態分布的超導材料。

高爐煉鐵生產前，將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經混合和造球后在燒結設備上使物料發生一系列物理化學變化，燒結成塊的過程。在生產上廣泛采用帶式抽風燒結機生產燒結礦。主要包括燒結料的準備，配料與混合，燒結和產品處理等工序。

燒結工藝 

玻璃化

對于非晶高分子，當高分子通過降溫從高彈態轉變為玻璃態，或者通過升溫從玻璃態轉變為高彈態的過程稱之為玻璃化轉變，發生玻璃化轉變的溫度叫玻璃化轉變溫度。對于結晶高分子，玻璃化轉變是指其非晶部分所發生的由高彈態向玻璃態(或者玻璃態向高彈態)的轉變。因此，玻璃化轉變是高分子中普遍存在的現象。但是玻璃化轉變現象并不局限于高分子，一些小分子化合物也存在玻璃化轉變。

對于玻璃化，從分子運動的角度來看，高分子的玻璃化轉變對應于鏈段運動的“發生”和“凍結”的臨界狀態。鏈段是分子鏈中獨立運動的單元，它是一種統計單元，其內涵隨高分子結構和外界條件而變化。已有的實驗事實表明，與玻璃化轉變相對應的鏈段運動是由20～50個鏈節(50～100個碳原子)所組成的鏈段的運動。

這種鏈段運動的“發生”和“凍結”導致高分子的許多物理參數(比容、比熱容、模量、熱導率、介電常數等)在很窄的玻璃化轉變溫度區間發生急劇的變化。例如在玻璃化轉變溫度前后，高分子材料的模量會發生3～4個數量級的變化，從堅硬的固體一下變成了柔軟的彈性體，完全改變了材料的使用性能。由于玻璃化轉變對高分子材料的性能有如此大的影響，需要對玻璃化轉變現象進行深入的研究。

粉體圈整理

了解優質裝備供應商，請聯系客服18666974612（微信同號）