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1、第八章 燒結習題課第14章 習題課固相燒結液相燒結蒸發凝聚擴散傳質粘性流動溶解沉淀二、晶粒生長和二次再結晶一、傳質機理三、影響燒結的因素1 設有粉料粒度為5m，若經2小時燒結后，x/r=0.1。 如果不考慮晶粒生長，若燒結至x/r=0.2。并分別通過蒸發凝聚；體積擴散；粘性流動；溶解沉淀傳質， 各需多少時間？若燒結8小時，各個傳質過程的頸部增長x/r又是多少？運算時間16 64 8 128燒結時間由2小時延長至8小時運算x/r 0.16 0.13 0.2 0.126x/r 蒸發凝聚 擴散傳質 粘性流動 溶解沉淀2 如上題粉料粒度改為16 m，燒結至x/r=0.2，各個傳質需要多少時間？若燒結8

2、小時時，各個傳質過程的頸部增長x/r又是多少？從兩題計算結果，討論粒度與燒結時間對四種傳質過程的影響程度？傳質 蒸 發凝 聚 擴散傳質 流動傳質 溶解沉淀 條件 x/r=0.2 粒度 r=16m 求 t t(h) 163.8 2097.2 25.6 13422運算條件 r=16 m t=8小時 求 x/rx/r 0.0725 0.066 0.112 0.058 運算3 在制造透明Al2O3材料時，原始粉料粒度為2m，燒結至最高 溫度保溫0.5小時，測得晶粒尺寸為10 m，試問若保溫2小時， 晶粒尺寸多大？為抑制晶粒生長加入0.1%MgO，此時若保溫 2小時，晶粒尺寸又多大？分析：晶粒正常長大計

3、算式： 加入抑制劑晶粒長大計算式： 答案： 約20 m 約15.84 m4 在1500Al2O3正常晶粒生長期間，觀察到晶體在1小時內從0.5 m直徑長大到10 m。如已知晶界擴散激活能為335kJ/mol，試預測在1700下4小時后，晶粒尺寸是多少？你估計加入0.5%MgO雜質對Al2O3晶粒生長速率有什么影響？在與上面相同條件下燒結，會有什么結果，為什么？分析：晶粒正常生長計算式：D=63 m加入抑制劑計算式：D=16 mK1=99.75 由K式作比較得K2=998.65 在燒結時，晶粒生長能促進坯體致密化嗎？晶粒生長會 影 響燒結速率嗎？試說明之。說明：晶粒生長是晶界移動的結果，并不是原子定向向頸部 遷移的傳質過程，因而不能促進坯體致密化。晶界移動 可以引起原子躍遷，也可以使氣孔移入晶粒內，從而影響 燒結速率。因而晶界移動需進行控制。6 燒結為什么在氣孔率達約5就停止了，燒結為什么達不到理論密度？采取哪些措施可使燒結材料接近理論密度，為什么？7 氧化鋁燒結到接近理論密度時，可使可見光幾乎透過100，用它來裝鈉蒸氣（在超過大氣壓的壓力下）作為路燈。為通過燒結實現這一點，請你列出研究方案。答：制備透明氧化鋁陶瓷的主要技術措施是：（1）采用高純氧化鋁原料，Al2O399.9%，無雜質和玻璃相；（2）添加0.10.5%MgO，在晶粒表面生

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