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粒度气孔一般是在烧结致密收缩中气相形成-孔隙率 |
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粒度气孔一般是在烧结致密收缩中气相形成-孔隙率影响陶瓷强度的主要因素 气孔与裂纹 从结构上看,气孔与裂纹只是外形上的差异,并没有什么本质上的区别,处于晶粒体内或晶粒界面间的、球形或近似球形有气相空间,称之为气孔,而外形呈扁长、片状或呈间隙结构的气相,则称之为裂纹,从它们的形成达到来看,气孔一般是在烧结致密收缩过程中的残存气相形成的,而裂纹则主要指粗形晶粒的生长所形成的结构间隙,或快速冷却,多晶转变时由于体下 效应而形成的局部断痕。 粒度与粒界 晶粒体内的裂口前端,应力特别集中,一旦裂口已经形成,并不需要很大的外力,就足于使其向前扩展,直至沿解理面将整个晶粒劈裂,不过,当这种沿解理面的劈裂扩展到晶粒边界时,将可能暂时受到遏止,这是由于相邻晶粒之间各自取向不同,晶粒体内的周期性结构到此中断之故,所以劈裂就难于扩散,实验研究指出,当外施作用力不太大时,陶瓷的开裂长度与晶粒的直径大小呈正比,故细晶陶瓷通常都具有较大的机械强度。 上面所述主要是针对致密,厚实晶界而言的,对于那些生烧或过烧的产品,具有大量硫松有晶界,而且往往又与大量的开口气孔相连通,故这种粒界的作用,主要将成为劈裂的途径,而不是遏止劈裂的障碍。 内应力的作用 在多晶多相的电子陶瓷体内,不同物相之间的膨胀系数,以及相同晶相不同晶轴之间的膨胀系数均末必相同,故在陶瓷烧成之后的冷却过程中,由于相邻部分的收缩率不同,因而将带来晶粒边界或相界两侧的应力差,大者将承受张应力,小者则承受压应力,如果应力足够大时,特别是张应力的一侧,恰好又存在结构上的弱点时,即将在界面附近出现裂纹,晶粒越粗则这种应力积累越大,出现个别裂纹的可能性也越大,降温速度过快,则这种应力来不及传递缓冲,也更可能出现这种个别裂纹,所以在快速冷却的粗晶产品之全自动精密金相切割机结构中,常常可以观察到手跨越晶粒或晶粒之内的这种内应力裂纹。 这种内应力的存在,对于陶瓷的强度是非常有害的,即使在冷却过程中界面两侧的强度都仍处于尚能受的状态,并没有出现裂纹,但其抗耐外力的强度已经大为降低,对于那些体效应特别大的多晶转变过程,这种内应力对陶瓷强度的危害将显得特别严重,对此必须给于足够的重视。
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