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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 基础研究 » 【请教】烧结后金属晶粒为什么是有棱角的
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bss365

铁虫 (正式写手)

[交流] 【请教】烧结后金属晶粒为什么是有棱角的

请问，原料粉末是球形的，烧结后金属晶粒为什么是有棱角的？不是说球形颗粒的表面能最小吗？用什么原理能够解释呢
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1楼 2009-05-18 15:27:59
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lwp1017

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
bss365(金币+1,VIP+0):说的太好了。有没有相关的书或者文献呢？ 5-18 21:48
bss365(金币+2,VIP+0): 5-18 21:48
烧结过后虽然球形变的有棱角表面能可能升高了，但是烧结过后颗粒变成多边形粉末的致密度提高了，实际的表面积加起来还小了，因为如果颗粒都保持原形那球形颗粒之间的空隙多，有好多空间总都是表面，而变成多边形后晶粒间能充分接触.
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2楼2009-05-18 16:33:19
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guojunl2003

金虫 (著名写手)
真是长见识了， 能否从能量解释一下吗？
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3楼2009-05-19 05:22:53
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mcdonlean

木虫 (著名写手)
★
yusen_1982(金币+1,VIP+0):欢迎讨论 6-27 10:00
在烧结过程中，因为温度较高，晶粒是会长大的。 而由于表面能的大小与晶体取向有关，因此在各个晶面的长大速率不同，可能沿着表面能较小的方向会较快，而沿表面能大的方向速度较慢，因而使得烧结之后晶粒不是呈原来的球形。

个人意见，仅供参考

[ Last edited by mcdonlean on 2009-5-19 at 08:12 ]
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4楼2009-05-19 08:10:48
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editor.csu

金虫 (小有名气)

烧结颈长

★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
yusen_1982(金币+1,VIP+0):欢迎讨论 6-27 10:00
微观上讲，烧结颈长大的根本原因是在颈部附近出现了空位浓度梯度驱动下的空位流动。由空位浓度的表达式：
   C_e=C_0 (1-σΩ/kT)  (1)
其中：
C_e：颈部空位浓度
C_0：无应力区的空位平衡浓度
σ：作用在颈部接触平直截面中心的静水压力
由（1）式可知，在静水压力作用下，烧结颈处的空位浓度和无应力区的平衡浓度不同，从而产生空位梯度。在颗粒凸表面，存在由表面张力确定的压应力，从而σ>0，该处空位浓度低于平衡浓度；在颗粒凹表面（烧结颈），存在由表面张力确定的拉应力，从而σ<0，该处空位浓度高于平衡浓度。在空位梯度的作用下，空位由凹表面（烧结颈）向凸表面移动，而原子则相反，从而在宏观上表现为颗粒尖凸处变光滑，烧结颈长大。

简单说就是，球形粉在烧结过程中，烧结颈由点接触长大，晶粒间变成线接触，各处弯曲表面变直，所以怎么看都是有棱角的。
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5楼2009-06-26 08:25:13
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lei0736

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主
★
yusen_1982(金币+1,VIP+0):欢迎讨论 6-27 10:00
试想 一堆球怎么可能填满整个空间？
必然会是多面体
有空洞那么就有很大的表面存在
表面使得能量升高趋于不稳定
从晶体生长角度看 各面表面能不一样
生长速率也不一样
最后导致的结果就是。。。
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6楼2009-06-26 09:46:21
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bss365

铁虫 (正式写手)
具体的说，我遇到的问题是液相烧结，也就是说不是有空位或者空隙，而是在液相环境下，晶粒怎么是有棱角的？
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7楼2009-06-26 10:18:08
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wangzf1128

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
长见识了！我一直也没有搞懂这个问题！
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8楼2009-06-26 18:01:45
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xucz

荣誉版主 (文坛精英)

金属的金属

优秀区长优秀区长优秀区长优秀版主优秀版主
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
球形不可能是标准的圆球，三维空间是个不规则的球体，在二维空间来看就成了有棱角的了
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有所为.有所盼
9楼2009-06-27 21:53:20
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harrychen8112

金虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
为什么液相烧结不产生空隙？
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10楼2009-06-28 08:46:49
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