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1、材料科学基础 第 10 章 10.3.3 烧结中、后期动力学关系 颗粒开始粘结，颈部扩大； 烧结中期特征： 气孔由不规则形状逐渐变成由三个颗粒包围的圆柱 形管道，气孔相互贯通； 晶界开始移动，晶粒正常生长； 坯体气孔率降为5%左右，收缩达90%。 烧结中期动力学模型 十四面体及十二面体模型 （a）十四面体； （b）十二面体的堆积 由科布尔（Coble）提出的十四面体模型。十四面体顶点是四个晶粒 的交汇点，每条边是三个晶粒的交界线，它相当于圆柱形气孔通道， 成为烧结时的空位源，空位从圆柱形孔隙向颗粒接触面扩散，而原子 反向扩散使坯体致密。 动力学关系 科布尔根据十四面体模型确定了烧结中期坯体气孔
2、率（Pc ）随烧结时间（t）的变化关系式： 由上式可见，烧结中期气孔率与时间t成一次方关系。因而烧 结中期致密化速率较快。 式中 L 圆柱形空隙的长度； T 烧结时间； Tf 烧结进入中期的时间。 有缘学习更多驾卫星y g d 3 0 7 6 或关注桃报：奉献教育（店铺） 气孔已完全封闭，相互孤立，气孔位于四个晶粒包 围的顶点。 烧结后期特征 晶粒已明显长大，质点通过晶界扩散和体积扩散， 进入晶界间近似球状的气孔中。 坯体收缩达90%100%，密度达到理论值的95% 以上。 烧结后期动力学模型 科布尔采用截头十四面体模型，并假设气孔位于 24个顶角上，形状近似球形，它是由1个圆柱形 气孔随烧结时间进行向顶点收缩而形成。每个气 孔为4个十四面体所共有。 动力学关系 根据此模型，科布尔导出烧结后期孔隙率为：根据此模型，科布尔导出烧结后期孔隙率为： 上式表明，烧结后期与中期并无显著差异。当温度和晶粒尺 寸不变时，气孔率随烧结时间而线性减少。 由图可见，在98%理 论密度以下的中后期 恒温烧结时，坯体相 对密度与时间呈现良 好的线性关系。 -Al-Al 2 2 OO 3 3 在不同温度下恒温烧结时相对密度随时间的变化关系在不同温度下恒温烧结时相对密度随时间的变化关系 动力学关系