粒度氣孔一般是在燒結致密收縮中氣相形成-孔隙率
影響陶瓷強度的主要因素
氣孔與裂紋
從結構上看,氣孔與裂紋只是外形上的差異,并沒有什么本質
上的區別,處于晶粒體內或晶粒界面間的、球形或近似球形有氣
相空間,稱之為氣孔,而外形呈扁長、片狀或呈間隙結構的氣相
,則稱之為裂紋,從它們的形成達到來看,氣孔一般是在燒結致
密收縮過程中的殘存氣相形成的,而裂紋則主要指粗形晶粒的生
長所形成的結構間隙,或快速冷卻,多晶轉變時由于體下 效應
而形成的局部斷痕。
粒度與粒界
晶粒體內的裂口前端,應力特別集中,一旦裂口已經形成,并
不需要很大的外力,就足于使其向前擴展,直至沿解理面將整個
晶粒劈裂,不過,當這種沿解理面的劈裂擴展到晶粒邊界時,將
可能暫時受到遏止,這是由于相鄰晶粒之間各自取向不同,晶粒
體內的周期性結構到此中斷之故,所以劈裂就難于擴散,實驗研
究指出,當外施作用力不太大時,陶瓷的開裂長度與晶粒的直徑
大小呈正比,故細晶陶瓷通常都具有較大的機械強度。
上面所述主要是針對致密,厚實晶界而言的,對于那些生燒或
過燒的產品,具有大量硫松有晶界,而且往往又與大量的開口氣
孔相連通,故這種粒界的作用,主要將成為劈裂的途徑,而不是
遏止劈裂的障礙。
內應力的作用
在多晶多相的電子陶瓷體內,不同物相之間的膨脹系數,以及
相同晶相不同晶軸之間的膨脹系數均末必相同,故在陶瓷燒成之
后的冷卻過程中,由于相鄰部分的收縮率不同,因而將帶來晶粒
邊界或相界兩側的應力差,大者將承受張應力,小者則承受壓應
力,如果應力足夠大時,特別是張應力的一側,恰好又存在結構
上的弱點時,即將在界面附近出現裂紋,晶粒越粗則這種應力積
累越大,出現個別裂紋的可能性也越大,降溫速度過快,則這種
應力來不及傳遞緩沖,也更可能出現這種個別裂紋,所以在快速
冷卻的粗晶產品之顯微結構中,常常可以觀察到手跨越晶;蚓
粒之內的這種內應力裂紋。
這種內應力的存在,對于陶瓷的強度是非常有害的,即使在冷
卻過程中界面兩側的強度都仍處于尚能受的狀態,并沒有出現裂
紋,但其抗耐外力的強度已經大為降低,對于那些體效應特別大
的多晶轉變過程,這種內應力對陶瓷強度的危害將顯得特別嚴重
,對此必須給于足夠的重視。