无压烧结,也称常压烧结,是获得致密且复杂形状的陶瓷材料最常用且经济的烧结方式.在无压烧结过程中,通过烧结助剂、工艺或制度对所获得陶瓷的微组成和结构进行调控,是提升陶瓷制品致密度和性能的关键.从超高温陶瓷材料的研究背景和意义出发,总结了国内外近年来超高温陶瓷的发展趋势,以及在超高温陶瓷无压烧结致密化和微结构调控方面的研究进展.陶瓷粉体的表面能大于多晶烧结体的晶界能,二者的差异是陶瓷烧结的驱动力.因此,加快陶瓷无压烧结致密化有两种途径,一种是增大原料粉体的表面能;另一种是降低多晶陶瓷的晶界能.以最重要的超高温陶瓷的体系二硼化锆(ZrB2)为例,展开论述.实现超高温陶瓷无压烧结致密化途径的主要方法有3种:(1)降低原料粒径,提高粉体表面能;(2)去除粉体表面氧污染,增大粉体的烧结活性;(3)引入能与陶瓷基体晶界润湿的液相,降低多晶陶瓷晶界能.文章围绕这些措施在实践中的具体应用而展开,ZrB2陶瓷的晶粒形态和尺寸也可以在这些过程中得以调控.最后,文章还对超高温陶瓷无压烧结的发展前景进行了展望.
超高温陶瓷 无压烧结 氧污染 微结构调控 硼化锆 烧结助剂