第九章烧结习题课第九章习题课固相烧结液相烧结二、晶粒生长和二次再结晶一、传质机理三、影响烧结的因素9－4设有粉料粒度为5m，若经2小时烧结后，x/r=0.1。如果不考虑晶粒生长，若烧结至x/r=0.2。并分别通过蒸发－凝聚；体积扩散；粘性流动；溶解－沉淀传质，各需多少时间？若烧结8小时，各个传质过程的颈部增长x/r又是多少？9－5如上题粉料粒度改为16m，烧结至x/r=0.2，各个传质需要多少时间？若烧结8小时时，各个传质过程的颈部增长x/r又是多少？从两题计算结果，讨论粒度与烧结时间对四种传质过程的影响程度？9－7在制造透明Al2O3材料时，原始粉料粒度为2m，烧结至最高温度保温0.5小时，测得晶粒尺寸为10m，试问若保温2小时，晶粒尺寸多大？为抑制晶粒生长加入0.1%MgO，此时若保温2小时，晶粒尺寸又多大？分析：晶粒正常长大计算式：加入抑制剂晶粒长大计算式：答案：约20m约15.84m9－8在1500℃Al2O3正常晶粒生长期间，观察到晶体在1小时内从0.5m直径长大到10m。如已知晶界扩散激活能为335kJ/mol，试预测在1700℃下4小时后，晶粒尺寸是多少？你估计加入0.5%MgO杂质对Al2O3晶粒生长速率有什么影响？在与上面相同条件下烧结，会有什么结果，为什么？分析：晶粒正常生长计算式：加入抑制剂计算式：K1=99.75由K式作比较得K2=998.69－10在烧结时，晶粒生长能促进坯体致密化吗？晶粒生长会影响烧结速率吗？试
说明
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之。说明：晶粒生长是晶界移动的结果，并不是原子定向向颈部迁移的传质过程，因而不能促进坯体致密化。晶界移动可以引起原子跃迁，也可以使气孔移入晶粒内，从而影响烧结速率。因而晶界移动需进行控制。补充：1、试就(a)驱动力的来源，(b)驱动力大小，(c)在陶瓷系统中的重要性，来区分初次再结晶、晶粒长大和二次再结晶。2、烧结为什么在气孔率达约5％就停止了，烧结为什么达不到理论密度？采取哪些措施可使烧结材料接近理论密度，为什么？填空题1、在晶粒尺寸平均增长时，为使气孔与晶界一起移动，可以采取的措施是______、_______和________。2、在扩散传质为主的烧结过程中，进入烧结的中后期时，若温度和晶粒尺寸不变，则气孔率随烧结时间(t)以_____次方关系而减少。3、在烧结中、后期，往往伴随晶粒生长过程。晶粒的长大对物料烧结速率的影响()A、没有影响。B、延缓烧结速率。C、促进烧结速率。D、开始促进，随着烧结时间的延长而对烧结速率起延缓作用。4、某物料粉碎成粒度为5m的物料，经2小时烧结后，其颈部半径增长率x/r=0.1，为使其达到x/r=0.2(不考虑晶粒生长)，又经过64小时的烧结。这是在()传质机理条件下进行的烧结的。A、粘性流动B、溶解－沉淀C、蒸发－凝聚D、体积扩散5、下列过程中，()能使烧结产物强度增大而不产生致密化过程。A、蒸发－凝聚B、体积扩散C、粘性(塑性)扩散D、表面扩散6、在烧结过程中，只改变气孔形状而不引起坯体致密化的传质方式有()A、晶格扩散B、表面扩散C、晶界扩散D、流动传质E、颗粒重排F、蒸发－凝聚G、非本征扩散H、溶解－沉淀7、属于固相烧结的典型传质有_____和_____两种，液相烧结的典型传质有____和_____。这四种传质颈部增长x/r与烧结时间关系分别为_____、_____、______和_____。A、DB、F
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