粉末烧结工艺
粉末烧结原理
粉末烧结原理
粉末烧结是一种常见的金属材料制备工艺，通过高温加热和压力作用，将金属粉末颗粒相互结合，形成致密的块状材料。
这种制备方法被广泛应用于粉末冶金、陶瓷制备、复合材料制备等领域。
下面将介绍粉末烧结的原理及其在材料制备中的应用。
首先，粉末烧结的原理是基于固态扩散和颗粒间的结合作用。
在烧结过程中，粉末颗粒表面发生固态扩散，使得颗粒间的空隙逐渐减小，最终形成致密的结构。
同时，高温和压力的作用使得颗粒间发生结合，形成坚固的结构。
这种固态扩散和颗粒结合作用是粉末烧结的基本原理。
其次，粉末烧结在材料制备中具有重要的应用价值。
首先，粉末烧结可以制备高性能的工程材料。
通过粉末烧结，可以制备出具有良好力学性能、耐磨性、耐腐蚀性的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域。
其次，粉末烧结还可以制备具有特殊功能的材料。
例如，通过粉末烧结可以制备出具有磁性、导电性、导热性等特殊功能的材料，用于电子器件、磁性材料等领域。
因此，粉末烧结在材料制备中具有广泛的应用前景。
总之，粉末烧结是一种重要的材料制备工艺，其原理是基于固态扩散和颗粒结合作用。
粉末烧结在材料制备中具有重要的应用价值，可以制备高性能的工程材料和具有特殊功能的材料。
随着材料科学的发展，粉末烧结技术将会得到进一步的发展和应用，为各个领域提供更加优质的材料产品。
粉末冶金烧结工艺
粉末冶金中的烧结烧结是粉末冶金过程中最重要的工序。
在烧结过程中，由于温度的变化粉末坯块颗粒之间发生粘结等物理化学变化，从而增加了烧结制品的电阻率、强度、硬度和密度，减小了孔隙度并使晶粒结构致密化。
一.定义将粉末或粉末压坯经过加热而得到强化和致密化制品的方法和技术。
二.烧结分类根据致密化机理或烧结工艺条件的不同，烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。
1.固相烧结：按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
单元系固相烧结纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松装粉末或压坯在熔点以下温度(一般为绝对熔点温度的2/3一4/5)进行的粉末烧结。
单元系固相烧结过程大致分3个阶段:(1)低温阶段(T烧毛0.25T熔)。
主要发生金属的回复、吸附气体和水分的挥发、压坯内成形剂的分解和排除。
由于回复时消除了压制时的弹性应力，粉末颗粒间接触面积反而相对减少，加上挥发物的排除，烧结体收缩不明显，甚至略有膨胀。
此阶段内烧结体密度基本保持不变。
(2)中温阶段(T烧(0.4~。
.55T动。
开始发生再结晶、粉末颗粒表面氧化物被完全还原，颗粒接触界面形成烧结颈，烧结体强度明显提高，而密度增加较慢。
(3)高温阶段(T烧二0.5一。
.85T熔)。
这是单元系固相烧结的主要阶段。
扩散和流动充分进行并接近完成，烧结体内的大量闭孔逐渐缩小，孔隙数量减少，烧结体密度明显增加。
保温一定时间后，所有性能均达到稳定不变。
（2）多元固相烧结：组成多元系固相烧结两种组元以上的粉末体系在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。
多元系固相烧结除发生单元系固相烧结所发生的现象外，还由于组元之间的相互影响和作用，发生一些其他现象。
对于组元不相互固溶的多元系，其烧结行为主要由混合粉末中含量较多的粉末所决定。
如铜一石墨混合粉末的烧结主要是铜粉之间的烧结，石墨粉阻碍铜粉间的接触而影响收缩，对烧结体的强度、韧性等都有一定影响。
粉末冶金新技术-烧结
用SPS制取块状纳米晶Fe90Zr7B3软磁的过程是: 先将由非 晶薄带经球磨制成的50～150μｍ非晶粉末装入WC/Co合金 模具内,并在SPS烧结机上烧结(真空度1×10-2Pa以下、升温 速度0.09~1.7K/s、温度673～873Ｋ、压力590MPa), 再把所 得的烧结体在1×10-2Pa真空下、以3 7K/s速度加热到923Ｋ、 保温后而制成。材料显示较好的磁性能：最大磁导率29800、 100Ｈｚ下的动态磁导率3430, 矫顽力12Ａ/ｍ。
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双频微波烧结炉 生产用大型微波烧结炉 已烧结成多种材料：如陶瓷和铁氧体等材料。另 外，在日本又开发出相似的毫米波烧结技术，并成功 地在2023K下保温1h烧结成全致密的AlN材料。
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2.爆炸压制技术 爆炸压制又称冲击波压制是一种有前途的工艺
方法,它在粉末冶金中发挥了很重要的作用, 爆炸压 制时,只是在颗粒的表面产生瞬时的高温,作用时间 短,升温和降温速度极快。适当控制爆炸参数,使得 压制的材料密度可以达到理论密度的90%以上,甚至 达到99%。
3）快速脉冲电流的加入, 无论是粉末内的放电部位还是焦耳 发热部位, 都会快速移动, 使粉末的烧结能够均匀化。
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与传统的粉末冶金工艺相比，SPS工艺的特点是：
• 粉末原料广泛：各种金属、非金届、合金粉末，特别是 活性大的各种粒度粉末都可以用作SPS 烧结原科。
• 成形压力低：SPS烛结时经充分微放电处理，烧结粉末表 面处于向度活性化状态．为此，其成形压力只需要冷压烧 结的l/10~1/20。
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SPS制备软磁材料 通常用急冷或喷射方法可得到FeMe(Nb、Zr、Hf)Ｂ的非 晶合金,在稍高于晶化温度处理后, 可得到晶粒数10ｎｍ，具有 体心立方结构，高Bs 、磁损小的纳米晶材料。但非晶合金目 前只能是带材或粉末, 制作成品还需要将带材重叠和用树脂固 结, 这使得成品的密度和Bs均变低。近年, 日本采用SPS工艺研 究FeMeＢ块材的成形条件及磁性能。
金属粉末材料间接烧结工艺过程
金属粉末材料间接烧结工艺过程金属粉末材料是一种广泛应用于各种领域的材料，特别是在航空航天、汽车、医疗器械等高端制造领域拥有广泛的应用。
而金属粉末材料的制造则需要通过一系列的加工工艺来获得。
这其中，间接烧结工艺是一种重要的金属粉末材料加工方式。
间接烧结工艺是指将金属粉末材料加入到形状设计好的烧结模具中，在高温高压下进行热压、扩散、再结晶等进程。
基本流程为：向模具中加入粉末、置于恒压下、通过预热、烧结、再结晶等步骤进行制备金属材料。
该工艺在保证金属颗粒之间能够良好结合的前提之下，又能给金属材料带来更好的力学性能。
从工艺流程上来说，间接烧结工艺主要具有以下步骤：粉末制备、制备成型、初热处理、中温烧结、高温处理、再结晶等步骤。
其中，粉末制备是关键，这需要使用多种技术进行制备，例如：机械合金化、气相沉积、真空热压等多种方法。
而在加入烧结模具中后，就需要通过调整温度和压力进行烧结过程。
间接烧结过程中，金属粉末之间的结合主要包括扩散和液相烧结两个方面。
在烧结过程中，热流对粉末材料的影响也非常明显，需要切合实际进行调整。
使用间接烧结工艺加工所得到的金属粉末材料具有很高的密度和良好的力学性能。
同时，这种工艺更适用于大块金属的制备，而且能够得到更高的质量和性能。
与其他材料制备方法相比，间接烧结工艺还具有精度高、成本低、易于控制等优势，因此广泛应用于各种行业。
特别是在高端制造领域，间接烧结工艺被广泛使用，例如航空航天、汽车、医疗器械的制造中的金属材料制备等领域。
综上所述，间接烧结工艺具有重要的意义。
通过这种工艺制备出的金属材料具有优良的力学性能和高密度。
同时，这种方法适用于大块金属的制备，成本低，容易控制，精度高。
这些优势使得间接烧结工艺得到广泛应用，成为高端制造领域的重要工艺之一。
粉末烧结技术
加压烧结—加压和加热同时并用，以达到消除孔
隙的目的，从而大幅度提高粉末制品的性能。常用
的加压烧结工艺有热压、热等静压及烧结-热等静压。
热压—将粉末装在压模内，在加压的同时把粉末加热到熔
点以下，使之加速烧结成比较均匀致密的制品。
热等静压—把粉末压坯或把装入特制容器内的粉末置于热
等静压机高压容器内，使其烧结成致密的材料或零件的过 程。
电火花等离子烧结—也叫等离子活化烧结或电火
花等离子烧结，是利用粉末间火花放电多产生的等
离子活化颗粒，同时在外力作用下进行的一种特殊
烧结方法。
真空热压烧结炉图
微波生物陶瓷烧结炉图
微波烧结炉图
热等静压烧结炉图
放电等离子烧结炉图
烧结-热等静压—把压坯放入烧结-热等静压设备的高压容
器内，先进行脱蜡、烧结，再充入高压气体进行热等静压。
反应烧结—先将原材料（如制备Si3N4时使用Si粉）
粉末以适当方式成形后，在一定气氛中（如氮气）
加热发生原位反应合成所需的材料并同时发生烧结。
微波烧结—材料内部整体地吸收微波能并被加热，
使得在微波场中试样内部的热梯度和热流方向与常规 烧结的试样相反。
表面张力造成的一种机械力，它垂直作用于烧结颈曲面上， 使烧结颈向外扩大，最终形成孔隙网。 过剩空位浓度梯度将引起烧结颈表面下微小区域内的空位 向粉末颗粒内扩散，从而造成原子在相反方向上的迁移， 使颈部得以长大。
烧结时物质迁移
烧结过程的传质机理很复杂，目前大体上有四种说法
粘塑性流动过程 扩散过程，包括体积、 表面和界面的扩散
依靠外在条件变 化活化烧结过程
提高粉末 本身活性
二、烧结工艺
烧结工艺
无压烧结
烧结工艺说明
烧结工艺烧结是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。
1.低温预烧阶段在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。
2.中温升温烧结阶段此阶段开始出现再结晶，在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时表面的氧化物被还原，颗粒界面形成烧结颈。
3.高温保温完成烧结阶段此阶段中的扩散和流动充分的进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使孔隙尺寸和孔隙总数有所减少，烧结体密度明显增加。
烧结生产工艺流程[1]1.烧结的概念将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。
2. 烧结生产的工艺流程目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
烧结生产的工艺流程如图2—4所示。
主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。
抽风烧结工艺流程烧结原料的准备①含铁原料含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。
一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。
②熔剂要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。
在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。
③燃料主要为焦粉和无烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。
对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。
入厂烧结原料一般要求配料与混合①配料配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。
烧结工艺介绍
烧结工艺介绍烧结工艺是一种常见的冶金工艺，用于将粉末状物质加热至接触点熔融，形成固态结合体的过程。
本文将介绍烧结工艺的原理、应用范围以及工艺流程。
一、原理烧结是通过热量作用使粉末颗粒表面融合，而形成较强的固态接触的过程。
烧结过程中，粉末颗粒相互接触，颗粒表面由于温度升高而软化或熔化，粒子间形成了弥散相和连续相，使颗粒间形成了较强的结合力。
通过控制加热温度、时间以及加压力度等工艺参数，使颗粒状物质在相互接触的同时，形成致密且高强度的结构体。
二、应用范围烧结工艺在冶金、陶瓷、粉末冶金、高分子材料等领域有着广泛的应用。
1. 冶金领域烧结工艺在冶金领域广泛应用于粉末冶金制品的制备，如金属粉末冶金零件、冶金陶瓷、高合金材料等。
2. 陶瓷领域烧结是陶瓷领域中常用的制备工艺之一，通过烧结工艺可以制备出具有高强度和良好耐磨性的陶瓷制品，如瓷砖、陶瓷碗碟等。
3. 粉末冶金领域粉末冶金是一种以粉末为原料，通过烧结工艺制备制品的工艺。
烧结工艺可以将金属粉末制备成各种零件，如齿轮、凸轮等。
4. 高分子材料领域烧结工艺在高分子材料领域中用于制备具有特殊性能的塑料制品，如高强度塑料零件、高耐磨塑料制品等。
三、工艺流程烧结工艺的基本流程包括原料制备、粉末颗粒的装填、加热烧结和冷却等步骤。
1. 原料制备：首先需要根据所需制品的要求，选择合适的原料并对其进行加工和处理。
这一步骤可以包括粉末的混合、筛分以及添加特定添加剂等。
2. 粉末颗粒的装填：将经过处理的粉末颗粒通过特定的装填方式填入烧结模具中。
装填要求均匀且适量，以确保烧结过程中的热量传导均匀。
3. 加热烧结：将装有粉末颗粒的模具放入烧结炉中，加热至一定温度并保持一定时间。
温度和时间的选择根据所需制品的要求来确定。
4. 冷却：烧结结束后，需要进行冷却处理。
冷却可以通过自然冷却或者采用特殊的冷却方法来进行。
四、工艺优势烧结工艺相对于其他加工方式具有以下优势：1. 提高材料的致密度和强度。
粉末烧结技术
加压烧结—加压和加热同时并用，以达到消除孔
隙的目的，从而大幅度提高粉末制品的性能。常用
的加压烧结工艺有热压、热等静压及烧结-热等静压。
热压—将粉末装在压模内，在加压的同时把粉末加热到熔
点以下，使之加速烧结成比较均匀致密的制品。
热等静压—把粉末压坯或把装入特制容器内的粉末置于热
等静压机高压容器内，使其烧结成致密的材料或零件的过 程。
烧结-热等静压—把压坯放入烧结-热等静压设备的高压容
器内，先进行脱蜡、烧结，再充入高压气体进行热等静压。
反应烧结—先将原材料（如制备Si3N4时使用Si粉）
粉末以适当方式成形后，在一定气氛中（如氮气）
加热发生原位反应合成所需的材料并同时发生烧结。
微波烧结—材料内部整体地吸收微波能并被加热，
使得在微波场中试样内部的热梯度和热流方向与常规 烧结的试样相反。
电火花等离子烧结—也叫等离子活化烧结或电火
花等离子烧结，是利用粉末间火花放电多产生的等
离子活化颗粒，同时在外力作用下进行的一种特殊
烧结方法。
真空热压烧结炉图
微波生物陶瓷烧结炉图
微波烧结炉图
热等静压烧结炉图
放电等离子烧结炉图
物理 化学变化
烧结后期还可能出现二次再结还可能发生固相的溶解与析出。
烧结驱动力
烧结的驱动力----一般为体系的表面能和缺陷能。烧
结实际上是体系表面能和缺陷能降低的过程。通常体
系能量的降低靠的是高温热能激活下的物质传递过程。
烧结原动力----烧结颈部与粉末颗粒其它部位之间存 在化学位差。
扩散机制将发生孔隙的孤立、球化及收缩。
氧化铝陶瓷典 型的不同烧结 阶段显微结构
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压力烧结粉末冶金压力烧结粉末冶金（Press Sinter ）在高温下，陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。
烧结的术语：1、烧结sintering 粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。
2、填料packing material 在预烧或烧结过程中为了起分隔和保护作用而将压坯埋入其中的一种材料。
3、预烧presintering 在低于最终烧结温度的温度下对压坯的加热处理。
4、加压烧结pressure 在烧结同时施加单轴向压力的烧结工艺。
5、松装烧结loose-powder sintering,gravity sintering 粉末未经压制直接进行的烧结。
6、液相烧结liquid-phase sintering 至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下烧结。
7、过烧oversintering 烧结温度过高和（或）烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。
8、欠烧undersintering 烧结温度过低和（或）烧结时间过短致使产品未达到所需性能的烧结。
9、熔渗infiltration 用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。
10 、脱蜡dewaxing,burn-off 用加热排出压坯中的有机添加剂（粘结剂或润滑剂）。
11 、网带炉mesh belt furnace 一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。
12 、步进梁式炉walking-beam furnace 通过步进梁系统将放置于烧结盘中的零件在炉内进行传送的烧结炉。
13 、推杆式炉pusher furnace 将零件装入烧舟中，通过推进系统将零件在炉内进行传送的烧结炉。
14 、烧结颈形成neck formation烧结时在颗粒间形成颈状的联结。
15 、起泡blistering 由于气体剧烈排出，在烧结件表面形成鼓泡的现象。
16 、发汗sweating 压坯加热处理时液相渗出的现象。
17 、烧结壳sinter skin 烧结时，烧结件上形成的一种表面层，其性能不同于产品内部。
18 、相对密度relative density 多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比，以百分率表示。
19 、径向压溃密度radial crushing strength 通过施加径向压力测定的烧结圆筒试样的破裂强度。
20 、孔隙度porosity 多孔体中所有孔隙的体积与总体积之比。
21 、扩散孔隙diffusion porosity 由于柯肯达尔效应导致的一种组元物质扩散到另一组元中形成的孔隙。
22 、孔径分布pore size distribution 材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率。
23 、表观硬度apparent hardness 在规定条件下测定的烧结材料的硬度，它包括了孔隙的影响。
24 、实体硬度solid hardness 在规定条件下测定的烧结材料的某一相或颗粒或某一区域的硬度，它排除了孔隙的影响。
25 、起泡压力bubble-point pressure 迫使气体通过液体浸渍的制品产生第一气泡所需的最小的压力。
26 、流体透过性fluid permeability 在规定条件下测定的在单位时间内液体或气体通过多孔体的数量。
粉末冶金烧结炉sintering furnace for powder metallurgyfenmo yel 、n shao 】lelu 粉末冶金烧结炉(Sintering furnaee fo:pow- der metallurgy)用于粉末冶金材料或粉末冶金制品烧结的冶金炉。
类型烧结炉主要是电炉。
烧结电炉分为电阻烧结炉和感应烧结炉两大类，电阻烧结炉使用较多。
电阻烧结炉是通过电热元件将电能转变为热能用来进行烧结的电炉; 感应烧结炉是利用电磁感应在金属内激励出电流使其加热的电炉。
按炉内使用气氛和真空度，电阻烧结炉分为普通气氛电阻烧结炉和真空电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为普通气氛感应烧结炉和真空感应烧结炉; 按炉子结构型式，电阻烧结炉分为竖式电阻烧结炉和卧式电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为竖式感应烧结炉和卧式感应烧结炉;按作业性质，电阻烧结炉分为间断式电阻烧结炉和连续式电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为间断式感应烧结炉和连续式感应烧结炉。
此外，感应烧结炉按使用的频率，可分为中频感应烧结炉（sooHz 一lokHZ）和高频感应烧结炉（70 一ZookHz）。
按加热方式，电阻烧结炉又分为间接加热式电阻烧结炉和直接加热式电阻烧结炉。
间接加热式电阻烧结炉是指电流通过电热元件发出热量，借辐射传热使炉膛温度升高从而将制品加热; 直接加热式电阻烧结炉是指电流由电源通过接头直接流过被加热制品使其加热，例如，用于钨、钥、担和锐等难熔金属高温烧结的高温垂熔炉便是一种典型的直接加热式电阻烧结炉。
烧结时需要使用压力而有加压烧结炉，这种炉子主要用于薄层制品如粉末冶金摩擦片的烧结，钟罩炉便是一种典型的加压烧结炉。
电热元件电阻烧结炉的电热元件分为金属电热元件和非金属电热元件两大类。
金属电热元件有纯金属和合金两种。
纯金属电热元件有: 铂（最高使用温度1400C）、钥（最高使用温度1600C）、钨（最高使用温度2100一2500C）、担（最高使用温度2500C）等;合金电热元件有:镍铬系（最高使用温度105。
一110。
「C）、铁铬铝系（最高使用温度130。
~1400C）。
非金属电热元件有:碳化硅（最高使用温度145oC）、硅化钥（最高使用温度1700c）、石墨（最高使用温度3000c）等。
有代表性的是钥丝炉，应用也较广泛。
钥丝烧结炉的结利用金属和合金作电热元件的电阻烧结炉，根据构示意图如图1 所示，工作温度1500‘ C，常用来烧结电热元件的材质和形状，可分为钥丝炉、钨丝炉、钨棒粉末冶金材料和制品，特别是烧结硬质合金。
如果需要炉、钥片炉、钮片炉、镍铬丝炉和铁铬铝丝炉等。
其中最使用真空，便可制成真空铝丝炉、真空钨棒炉等。
性食困1 卧式连续相丝烧结护结构示意图l 冷却水进口;2 一氢气进口;3 冷却水出口;4 铂丝;5 炉壳;6 一高温测温计;7 一热电偶;粉末冶金烧结理论theory of powder metallurgical sinteringfenmo yeiin Shaoiie IIlun 粉末冶金烧结理论(theory of powaer me- tallurgieal sintering) 有关烧结驱动力、烧结过程中物质迁移的方式和烧结致密化动力学的理论。
结可分为固相烧结和液相烧结两类。
在固相烧结中，主要的烧结机理有粘性流动、蒸发凝聚、表面扩散、体积扩散、晶界扩散等几种。
(1) 粘性流动。
烧结早期粉末颗粒间的粘结可视为在表面张力的作/尸~\ 用下，颗粒发生类似粘l、性液体的流动。
烧结的、。
剧l 两球模型如图所示，其、试l/ 烧结颈半径x和烧结时厂｝一、\ 间t 满足关系式:扩OCt。
l 卜刊、(2) 蒸发一凝聚。
粉末颖、，粒球表面处的蒸气压高\/ 于烧结颈凹面的蒸气压，蒸气可在球表面产烧结的两球几何模型生，重新在烧结颈上凝聚，使烧结颈长大。
此机构的特征方程为:扩cct 。
此机构对某些蒸气压在烧结温度下较高的物质有一定作用。
(3) 体积扩散。
烧结颈处空位浓度高于颗粒的其他部位，空位将通过颗粒内部向球表面扩散，原子向烧结颈方向扩散，使烧结颈长大。
此机理的特征方程为: 扩o=t 。
(4) 表面扩散: 。
物质通过表面扩散向烧结颈迁移，特征方程为:了cct 。
(5) 晶界扩散。
原子能通过晶界向烧结颈扩散。
晶界扩散系数较体积扩散系数大得多，因此晶界对烧结有重要意义。
此机构的特征方程为: x6cct 。
实际的烧结过程非常复杂，往往同时包括上述多个机理。
在较低温度时，表面扩散有较大作用; 在较高温度时，特别是烧结后期，即形成闭孔后，体积扩散和晶界扩散对致密化起主要作用。
表面扩散和蒸发一凝聚过程只使闭孔球化。
根据这些情况，已有学者提出了多种烧结机理综合作用的烧结理论。
在液相烧至靛丈程中，烧结机理有以下3 种。
(1) 颗粒重排。
液相的毛细管吸力使颗粒重新排列，以尽可能密堆，密度迅速增加。
此机理发生在液相大量产生的烧结初期。
(2) 溶解一析出机理。
固体顺粒中曲率大的部位在液相中的溶解度大，溶质通过液相向低浓度部位，即曲率小的部位迁移，并析出。
(3) 骨架形成，固相烧结机构。
当固体颗粒彼此接触后，烧结主要以固态扩散的方式进行。
前两种机理的特征方程分别为:(1) △V/ V 。
~3天r 一It ‘+之;(2) △v/V 。
=sK，r 一‘tl/3 。
式中△ V/V。
为体积收缩率;r 为原始颗粒半径;t 为烧结时间。
BuB粉末冶金烧结工艺powder metallurgical sintering processess) 将粉末或粉末压坯经过加热而得到强化和致密化制品的方法和技术。
烧结是粉末冶金过程中最重要的工序。
在烧结过程中，由于温度的变化粉末坯块顺粒之间发生粘结等物理化学变化，从而增加了烧结制品的电阻率、强度、硬度和密度，减小了孔隙度并使晶粒结构致密化。
根据致密化机理或烧结工艺条件的不同，烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。
为了控制周围环境对烧结制品的影响并调整烧结制品成fenmo yejin shaojie gongyi 粉末冶金烧结工艺(powder metallurgieal sintering Proc分，在烧结中使用以下几类不同功能的烧结气氛:(1) 氧化性气氛，包括纯氧、空气、水蒸气等，用于贵金属的烧结，氧化物弥散强化材料和某些含氧化物质点电接触材料的内氧化烧结以及预氧化活化烧结;(2) 还原性气氛，包括氢、分解氨、煤气、转换天然气等，用于烧结时还原被氧化的金属及保护金属不被氧化，广泛用于铜、铁、钨、钥等合金制品的烧结中; (3) 惰性或中性气氛，包括氮、氢、氦及真空等;(4) 渗碳气氛，即CO，CH;及其他碳氢化合物的气体，对于铁及低碳钢具有渗碳作用;(5) 渗氮气氛，即NH3 以及对于某些合金系而言的NZ。
对于不同合金，上述分类可以有变化。
在烧结过程中，在不同阶段可能采用不同的气氛。
烧结制度包括升温、高温烧结、冷却等几个部分。
在烧结时，根据需要，可以采用快速升温，也可以采用慢速升温; 可以直接升温到最高烧结温度，也可以分阶段逐步升温，如在需预烧或脱除成形剂和润滑剂时的情况，烧结温度和保温时间由金属特性和制品尺寸决定。