烧结是陶瓷制备过程中的一个最重要环节。所谓烧结是指陶瓷坯体在一定的高温过程中内部通过一系列的物理化学过程使材料获得一定密度、微结构、强度和其他物理性能的一个过程，它对材料的微观结构、最终性质起着重要作用。

在宏观和微观上对烧结现象进行观察，可以看到宏观上，烧结后的产物体积收缩，致密度提高，强度增加。微观上，气孔形状改变，晶体长大，成份变化（掺杂元素）。按照烧结过程中的变化，主要将烧结分为以下阶段：

1.烧结前期阶段

（1）粘结剂等的脱除；

（2）随着烧结温度升高，原子扩散加剧，空隙缩小，颗粒间由点接触转变为面接触，空隙缩小，连通孔隙变得封闭，并孤立分布；

（3）小颗粒率先出现晶界，晶界移动，晶粒变大；

2.烧结后期阶段

（1）孔隙的消除：晶界上的物质不断扩散到孔隙处，使孔隙逐渐消除；

（2）晶粒长大：晶界移动，晶粒长大。

材料烧结往往采用的是传统的盲烧工艺，需要不断改变烧结温度、升温速度、恒温时间等条件进行反复烧结实验，无法在烧结过程实时观察材料的尺寸及形貌变化，大大阻碍了对材料烧结行为的研究。目前，工业可视化技术逐渐普及，在制造、化工、机械、能源、物流仓储等等行业均有涉及应用，为解决这一难题，行业内也开始研究可视化技术来进一步提升烧结的精确控制。

陶瓷烧结过程变化

在7月5-7日开展的“2023全国先进陶瓷产业创新发展（唐山）论坛”上，将由来自天津中环电炉股份有限公司张海媛产品经理分享报告“先进陶瓷材料的可视化烧结技术与装备”，报告采用基于高温光学非接触式的可视化高温形变分析技术可以高效、准确的测量陶瓷材料的烧结收缩，获得其“线收缩-温度”、“体积收缩-温度”、“致密度-温度”等关系曲线。可视化高温形变分析技术适合用于测量陶瓷材料的非均匀收缩。同时探索发现可视化高温形变分析技术也非常适用于材料高温润湿性能研究，可应用在陶瓷金属化、高温合金熔化特性、热障涂层抗腐蚀性能等研究方向。

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报告人简介

张海媛，天津中环电炉股份有限公司产品经理，中级工程师，材料科学与工程专业硕士研究生。主要从事可视化热分析技术的研究，发表中英文论文4篇，参与项目“可视化高温形变分析仪”获中国仪器仪表学会科技进步奖三等奖。

唐山先进陶瓷论坛会务组

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