还原铁粉烧结的基本过程

还原铁粉烧结过程的热力学基础

       粉末有自动粘结或成团的倾向，特别是极细的粉末，即使在室温下，经过相当长的时间也会逐渐聚结，在高温下，结块十分明显。还原铁粉粉末受热，颗粒之间发生粘结，这就是我们常说的烧结现象。

粉末颗粒烧结的过程

       还原铁粉烧结后，烧结体的强度增加，首先是颗粒间的联结强度增大，即联结面上原子间的引力增大。在粉末或粉末压坯内，颗粒间接触面上能达到原子引力作用范围的原子数目有限，但是在高温下，由于原子振动的振幅加大，发生扩散，接触面上才有更多的原子进入原子作用力范围，形成粘结面，并且随着粘结面的扩大，烧结体的强度也增加。粘结面扩大进而形成烧结颈，使原来的颗粒界面形成晶粒界面，而且随着烧结的继续进行，晶面可以向烧结体颗粒内部移动，导致晶粒长大，如下图所示：

       烧结体强度增大还反映在孔隙体积和孔隙总数的减少以及孔隙的形状变化上。由于烧结颈长大，颗粒间原来相互连通的孔隙逐渐收缩成闭孔，然后逐渐变圆。在孔隙性质和形状发生变化的同时，孔隙的大小和数量也在改变，即孔隙个数减少，而平均孔隙尺寸增大，此时小孔隙比大孔隙更容易缩小和消失。