33影响强度的因素 内在因素:材料的物性。如:弹性模量、热膨胀系 数、导热性、断裂能; 显微结构:相组成、气孔、晶界(晶相、玻璃相、 微晶相)、微裂纹(长度、尖端的曲率大小); 外界因素:使用温度、应力、气氛环境、试样的形 状大小、表面;(例如:无机材料的形变随温度升 高而变化的情况 弹性—弹塑性—塑性—粘性流动) 工艺因素:原料的纯度粒度形状、成型方法、升温 制度、降温速率、保温时间,气氛及压力等;
内在因素：材料的物性。如：弹性模量、热膨胀系 数、导热性、断裂能； 显微结构：相组成、气孔、晶界（晶相、玻璃相、 微晶相）、微裂纹（长度、尖端的曲率大小）； 外界因素：使用温度、应力、气氛环境、试样的形 状大小、表面；（例如：无机材料的形变随温度升 高而变化的情况 弹性——弹塑性——塑性——粘性流动） 工艺因素：原料的纯度粒度形状、成型方法、升温 制度、降温速率、保温时间，气氛及压力等； 3.3 影响强度的因素
物 性 耐热性热膨胀率]热导率「断裂能弹性模量 粘结剂 高温下气孔 气孔 纯度 的化学组成相 组成相组成相气孔率 添加剂组成稳定性 相变 晶体和表面能组成相 分布 粉末颗粒度分解温度膨胀各向异性非晶体结构 结合强度 粉末的团聚 混合程度 熔点组成原子的堆积 煅烧条件 结合强度 粉末的结性 静态应力氧化性 烧结温度尖端数量大小/种类 动态应力还原性 烧结时间直径大小形状/数量 形状热疲劳 惰性 升温降温速度大小形状分布形状表面周期疲劳 真空 烧结气氛分布分布状态大小/粗糙度加载速度可燃性 压力形状状态晶界/分散状态缺口蠕变 气体 抗拉抗压各种 制造条件裂纹气孔晶粒组成相式样形状弯曲剪切混合气体 显微结构 应力种类气氛 外界因素 支配材料强度的因素
支配材料强度的因素 大小 形状 分布 状态 晶界 气孔 组成相 表面能 气孔 组成相 相变 膨胀各向异性 组成原子的堆积 结合强度 气孔 组成相 晶体和 非晶体结构 高温下 的化学 稳定性 分解温度 熔点 尖端 直径 大小 分布 形状 粘结剂 纯度 添加剂 组成 粉末颗粒度 粉末的团聚 混合程度 煅烧条件 粉末的结性 烧结温度 烧结时间 升温降温速度 烧结气氛 压力 数量 大小 形状 分布 状态 种类 数量 形状 大小 分散状态 形状 表面 粗糙度 缺口 静态应力 动态应力 热疲劳 周期疲劳 加载速度 蠕变 抗拉抗压 弯曲剪切 气孔率 组成相 分布 结合强度 氧化性 还原性 惰性 真空 可燃性 气体 各种 混合气体 物 性 显微结构 外界因素 裂纹 气孔 晶粒 组成相 式样形状 应力种类 气氛 耐热性 热膨胀率 热导率 断裂能 弹性模量 制造条件
1温度 低温范围内,陶瓷在断 强度 裂前不出现明显的塑性, 其断裂为脆性行为,强 度受温度影响不大的区 域(A区)。 温度进一步提高时,陶 C B 瓷在断裂前略有塑性形 变,材料的强度随温度 TAD T温度的升高而下降(B区)。 个区域的边界温度随材料的不高温区,断裂前已出现 同而不同 了可观的塑性形变,材 例如:单晶MgO的TAB=0C 料的断裂行为为半塑性 SC的TAB>2000C 材料的脆塑性温度取决于多种因素。如:第二相物质、晶界杂质
1.温度 低温范围内，陶瓷在断 裂前不出现明显的塑性， 其断裂为脆性行为，强 度受温度影响不大的区 域（ A 区）。 温度进一步提高时，陶 瓷在断裂前略有塑性形 变，材料的强度随温度 的升高而下降（B区）。 高温区，断裂前已出现 了可观的塑性形变，材 料的断裂行为为半塑性。 三个区域的边界温度随材料的不 同而不同. 例如：单晶MgO的TAB =0oC SiC的TAB >2000oC 温度 强 度 A B C TAB TBC 材料的脆塑性温度取决于多种因素。如：第二相物质、晶界杂质
2.显微结构 (1)晶粒的尺寸σr= KGg-a o=M+KGg12 (2)气孔σ f=ooe-bp (3)晶相
(1) 晶粒的尺寸 f = KGg-a f = M+KGg-1/2 2. 显微结构 (2) 气孔 f = 0e -bp (3) 晶相
3.陶瓷的工艺过程 陶瓷制备的工艺过程 烧成气氛 原料制备工艺 热压 母盐的种类 沉淀的生成 杂质 混↓煅↓粉|忄造↓成烧↓烧结后 干燥 烧碎口粒型结处理 热分解煅烧 粉碎 干 添加剂 干法 法 干法 湿干l湿]干湿干 法鬥燥法誾燥『法燥
3. 陶瓷的工艺过程 陶瓷制备的工艺过程 干 燥 母盐的种类 沉淀的生成 杂质 干燥 热分解煅烧 粉碎 添加剂 原料制备工艺 混 合 煅 烧 粉 碎 造 粒 成 型 烧 结 烧结后 处理 烧成气氛 热 压 干 法 湿 法 干 法 湿 法 干 法 湿 法 干 燥 干 燥
原料制备工艺 混合 烧结之前工艺 煅烧 烧结体中的气孔 粉碎 (高致密化) 造粒 成型 陶瓷强度 固相反应 烧 成烧成时间、温度 工烧成气氛 控制晶粒生长 艺 热压 烧成后处理 添加剂
原料制备工艺 混 合 煅 烧 粉 碎 造 粒 成 型 烧结之前工艺烧成工艺 固 相 反 应 烧成时间、温度 烧 成 气 氛 热 压 添 加 剂 陶瓷强度 烧结体中的气孔 （高致密化） 控制晶粒生长 烧成后处理
影响固相烧结的因素 前期因素 内 在因素 外界因素 本质的 次要的 母盐的种类晶粒大小杂质种类添加剂的种类数量 母盐的制备条件颗粒大小 杂质数量 粉碎处理 母盐的分解温度颗粒分布 结构缺陷 高能照射 母盐的分解时间颗粒形状结构畸变超声波处理 煅烧温度 表面状态 形态的稳定性储藏气氛 煅烧时间 表面能 成型方法压力 扩散系数 烧结温度时间 粘度 升温速度降温速度 转变点 炉内压力气氛
前期因素 内在因素 外界因素 本质的 次要的 母盐的种类 晶粒大小 杂质种类 添加剂的种类数量 母盐的制备条件 颗粒大小 杂质数量 粉碎处理 母盐的分解温度 颗粒分布 结构缺陷 高能照射 母盐的分解时间 颗粒形状 结构畸变 超声波处理 煅烧温度 表面状态 形态的稳定性 储藏气氛 煅烧时间 表面能 成型方法压力 扩散系数 烧结温度时间 粘度 升温速度降温速度 转变点 炉内压力气氛 影响固相烧结的因素