粉末液相燒結

類型根據燒結過程中固相在液相中的溶解度不同，液相燒結可分為3種類型。(1)固相不溶於液相或溶解度很小，稱為互不溶系液相燒結。如w-Cu、w-Ag等假合金以及A12O3-Cr、Al2O3一Cr-Co—Ni、A12O3一Cr—W、BeO一Ni等氧化物-金屬陶瓷材料的燒結。(2)固相在液相中有一定的溶解度，在燒結保温期間，液相始終存在，稱為穩定液相燒結。如Cu—Pb、w—Cu—Ni、WC一Co、TiN一Ni等材料的燒結。(3)因液相量有限，又因固相大量溶入而形成固溶體或化合物，使得在燒結保温後期液相消失，這類液相燒結稱為瞬時液相燒結。如Fe—Cu（小於10%）、Fe—Ni—Al、Ag—Ni、Cu—Sn等混合粉末材料的燒結。

條件液相燒結能否順利完成，達到完全緻密化，主要決定於同液相性質有關的3個基本條件：

(1)液相對固相顆粒表面的潤濕性要好，其潤濕角口小於90，最好是接近於零度。任何有利於提高液相對固相潤濕性的措施都有利於液相燒結。

(2)固相在液相中有一定的溶解度，而液相在固相中的溶解度很小，或者不溶解。

(3)液相要有一定的數量。一般以冷卻時能填滿固相顆粒間的間隙為限。通常以20%～50%(體積分數)為宜。

緻密化過程大致可分為3個階段。

(1)液相生成和顆粒重排。當液相生成後，因液相潤濕固相，並滲入顆粒間隙，如果液相量足夠，固相顆粒將完全被液相包圍而近似於懸浮狀態，在液相表面張力作用下發生位移、調整位置，從而達到最緊密的排列。在這一階段，燒結體密度增加迅速。

(2)固相溶解和析出。由於固相顆粒大小不同、表面形狀不規整、顆粒表面備部位的曲率不同，溶解於液相的平衡濃度不相等，由濃差引起顆粒之間和顆粒不同部位之間的物質遷移也就不一致。小顆粒或顆粒表面曲率大的部位溶解較多；另一方面，溶解的物質又在大顆粒表面或其有負曲率的部位析出。結果是固相顆粒外形逐漸趨於球形或其他規則形狀，小顆粒逐漸縮小或消失，大顆粒長大，顆粒更加靠攏。但因在此階段充分進行之前，燒結體內氣孔已基本消失，顆粒間距已很小，故緻密化速度顯著減慢。

(3)固相骨架形成。液相燒結經過上述兩階段後，固相顆粒相互靠攏，顆粒間彼此粘結形成骨架，剩餘的液相充填於骨架的間隙。此時以固相燒結為主，緻密化速度顯著減慢，燒結體密度基本不變。 ^[1]