钛酸钡系PTCR半导体陶瓷烧结过程的计算机模拟Ⅰ.烧结初期的动力学方程及计算机模拟

研究了BaTiO3 系PTCR半导体陶瓷的烧结机理 ,建立了综合作用机制下的烧结初期的动力学方程 ,并对烧结过程进行了计算机模拟 ,得到了BaTiO3

块状菱镁矿烧结初期方镁石颗粒致密化行为

采用高温电炉对块状菱镁矿进行煅烧,研究了块状菱镁矿烧结初期(1000~1300℃)方镁石颗粒致密化行为。结果表明:在烧结初期,方镁石颗粒致密化过程主要分为4个阶段:阶段一、颗粒表面正负离子极化,引力增加,颗粒间距减小;阶段二、颗粒间点接触,形成团聚;阶段三、颗粒间面接触,导致间隙减小;阶段四、形成烧结颈,团聚致密化程度增加。母盐假相颗粒对烧结致密化行为有重要影响,当温度在1150~1200℃区间时,假相颗粒的体积收缩,导致其比表面积和颗粒配位数降低,烧结致密化受到阻碍,出现缓滞现象,这与粉状菱镁矿烧结有显著区别。在匀速升温烧结过程中,不同的温度区间,烧结激活能不同,温度为1000~1110℃时,Q=412.368 k J/mol;温度为1110~1230℃时,Q=473.990 k J/mol;温度为1230~1300℃时,Q=385.266 k J/mol。块状菱镁矿烧结初期,随着温度的升高,方镁石颗粒烧结致密化速率先增加后减小。

MnO_2掺杂NiFe_2O_4的初期烧结动力学特征

借助热膨胀仪,采用恒升温速率法研究了升温速率和添加剂MnO_2对镍铁尖晶石的初期烧结行为影响。结果表明,较低的升温速率可以使样品获得较大的线收缩,添加MnO_2,可以降低样品的开始形成烧结颈温度,加快镍铁尖晶石的致密化过程。添加MnO_2后各体系的初期烧结均由晶界扩散机制转变成了体积扩散机制,烧结过程的表观活化能均大幅下降,其中添加1.0%(质量分数)MnO_2的体系下降最为明显,从未添加时的813.9kJ/mol降到了441.9kJ/mol。

Fe_2O_3-NiO-TiN体系的初期烧结动力学

利用高温真空热膨胀仪,采用恒升温速率法研究了升温速率和纳米TiN添加量对NiFe_2O_4陶瓷基惰性阳极材料初期烧结行为的影响。结果表明,较低的升温速率可以促进烧结的致密化;纳米TiN可以降低Fe_2O_3-NiO体系的烧结颈温度,加快体系的致密化过程,TiN添加量为1%时,试样的线收缩率最大;TiN可以使得Fe_2O_3-NiO体系的初期烧结机制由晶界扩散转变为体积扩散,同时也可以降低体系的烧结活化能,在TiN的添加量为1%时,体系的烧结活化能从未添加时的446.3kJ/mol降低到了217.4kJ/mol。