燒結是陶瓷制備過程中的一個最重要環節。所謂燒結是指陶瓷坯體在一定的高溫過程中內部通過一系列的物理化學過程使材料獲得一定密度、微結構、強度和其他物理性能的一個過程，它對材料的微觀結構、最終性質起著重要作用。

在宏觀和微觀上對燒結現象進行觀察，可以看到宏觀上，燒結后的產物體積收縮，致密度提高，強度增加。微觀上，氣孔形狀改變，晶體長大，成份變化（摻雜元素）。按照燒結過程中的變化，主要將燒結分為以下階段：

1.燒結前期階段

（1）粘結劑等的脫除；

（2）隨著燒結溫度升高，原子擴散加劇，空隙縮小，顆粒間由點接觸轉變為面接觸，空隙縮小，連通孔隙變得封閉，并孤立分布；

（3）小顆粒率先出現晶界，晶界移動，晶粒變大；

2.燒結后期階段

（1）孔隙的消除：晶界上的物質不斷擴散到孔隙處，使孔隙逐漸消除；

（2）晶粒長大：晶界移動，晶粒長大。

材料燒結往往采用的是傳統的盲燒工藝，需要不斷改變燒結溫度、升溫速度、恒溫時間等條件進行反復燒結實驗，無法在燒結過程實時觀察材料的尺寸及形貌變化，大大阻礙了對材料燒結行為的研究。目前，工業可視化技術逐漸普及，在制造、化工、機械、能源、物流倉儲等等行業均有涉及應用，為解決這一難題，行業內也開始研究可視化技術來進一步提升燒結的精確控制。

陶瓷燒結過程變化

在7月5-7日開展的“2023全國先進陶瓷產業創新發展（唐山）論壇”上，將由來自天津中環電爐股份有限公司張海媛產品經理分享報告“先進陶瓷材料的可視化燒結技術與裝備”，報告采用基于高溫光學非接觸式的可視化高溫形變分析技術可以高效、準確的測量陶瓷材料的燒結收縮，獲得其“線收縮-溫度”、“體積收縮-溫度”、“致密度-溫度”等關系曲線。可視化高溫形變分析技術適合用于測量陶瓷材料的非均勻收縮。同時探索發現可視化高溫形變分析技術也非常適用于材料高溫潤濕性能研究，可應用在陶瓷金屬化、高溫合金熔化特性、熱障涂層抗腐蝕性能等研究方向。

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報告人簡介

張海媛，天津中環電爐股份有限公司產品經理，中級工程師，材料科學與工程專業碩士研究生。主要從事可視化熱分析技術的研究，發表中英文論文4篇，參與項目“可視化高溫形變分析儀”獲中國儀器儀表學會科技進步獎三等獎。

唐山先進陶瓷論壇會務組

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