研究提出了提高陶瓷闪速烧结组织均匀性的途径

闪速烧结是一种陶瓷加工技术，它使用电流对陶瓷样品进行内部强烈加热，而不是仅使用外部炉加热。该工艺可以显著降低陶瓷加工温度和时间，使陶瓷能够与金属或其他材料共同加工，并减少能源消耗。欧洲杯足球竞彩

• 然而，由于微观组织的不均匀性造成的弱点，该工艺可能导致低质量陶瓷。
• 华威大学WMG的研究人员以及学术界和工业界的合作者研究了闪速烧结过程中材料中热梯度引起的这些不均匀性的起源，并概述了减轻这些梯度影响的途径。
• 采用这些改进的闪速烧结路线将使闪速烧结在陶瓷加工中得到更广泛的应用，使包括固态电池在内的许多有用陶瓷产品的生产能耗更低。

使用闪速烧结致密化陶瓷可以降低温度和缩短热处理时间，从而减少能耗，并可用于提高制造复杂陶瓷结构的可行性，如固态电池所需的结构。

描述:闪光烧结陶瓷中热梯度和微观结构梯度的原因和影响。图片来源:华威大学WMG

华威大学WMG的研究人员与学术和工业伙伴合作，发表了一篇关于闪速烧结技术现状的综述，重点关注陶瓷内部不均匀区域的形成，目前这限制了闪速烧结的放大潜力。该综述发现，热梯度是微观结构不均匀性的原因，并提出了消除或减少这些影响的途径。

减少陶瓷制造业的能源使用是实现全球减排目标的关键一步，因为传统工艺需要在非常高的温度下进行长时间烧成处理。

在过去的十年中，已经发展了几种低能量的工艺，其中快速烧结成为一种特别有前景的材料致密化方法，用于固体电池、热障涂层和陶瓷接头等应用。欧洲杯足球竞彩

在报纸上,通过热管理提高陶瓷闪速烧结过程中的微观组织均匀性作为《纽约时报》特刊的一部分夫人公告来自华威大学WMG的Gareth Jones和Claire Dancer博士与来自Trento大学、武汉理工大学Normandie Université和Lucideon Ltd的合作者合作，回顾了闪速烧结陶瓷材料不同区域微观结构变化的起源。欧洲杯足球竞彩

描述:显微组织的发展随烧结方式的不同而变化。与传统烧结方法相比，闪速烧结可以产生密度极高的微结构，而且能耗较低。图片来源:华威大学WMG

显微组织发展的差异源于加工过程中材料内部的热梯度，这些可以通过在闪速烧结过程中仔细的热管理来降低。这些包括:

• 改变施加电极的方法
• 通过绝缘改善热均匀性
• 调整交流电流的频率
• 开发应用电流的非接触方法-目前仅限于热障涂层的固结。描述:闪速烧结过程的热分布模拟。图片来源:华威大学WMG

本综述的研究结果为闪速烧结热管理的进一步研究提供了思路，这将加快该工艺的发展，以实现工业化。

华威大学WMG材料与可持续发展理事会陶瓷小组负责人Claire Dancer博士评论道:欧洲杯足球竞彩

“通过使用快速烧结等技术来降低陶瓷加工温度，对于制造复杂的多材料结构(如固态电池所需的结构)以及降低陶瓷行业的整体能源使用，是必不可少的一步。

“然而，该工艺必须生产出坚固的均质陶瓷材料才能得到广泛应用。欧洲杯足球竞彩我们的论文解释了为什么闪速烧结会导致陶瓷的不均匀性能，并提出了一些方法来缓解这些影响。”

来源:https://warwick.ac.uk/