《表4 钒坯条烧结密度和相对密度》

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《高纯金属钒粉烧结性能研究》

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表4所示为钒坯条分别经冷等静压+真空烧结和热压烧结后的烧结密度及相对密度，从表中看出，随压制压力的增加，钒坯条的烧结密度和相对密度都逐渐提高，且热压烧结密度相比冷等静压+真空烧结密度高，在280 MPa压力下热压烧结和等静压+真空烧结相对密度分别达到92.91%和88.59%。采用热压烧结使粉末加热与加压同时进行，粉末处于热塑性状态，烧结速率加快，更有利于粉末颗粒的接触扩散、流动传质过程的进行，促进烧结致密化。根据Hirschhorn[16]提出的球形颗粒烧结模型分析粉末烧结的致密化过程，粉末烧结过程的致密化主要发生在烧结早期和中期。烧结早期，粉末接触部分首先产生烧结颈并长大，在此阶段位错等缺陷向孔隙运动引起的物质迁移是材料致密化的主要动力；烧结中期，早期形成的孔隙逐渐发展为连通的圆柱状孔，随致密化进行孔隙收缩，部分孔隙开始封闭，此阶段晶界扩散导致的物质迁移是致密化的主要机制。随着烧结温度和物质扩散速率的提高，烧结颈长大，粉末颗粒界面趋于平直化，转变为晶界面，由孔隙网络逐渐形成隔离的闭孔，孔隙球化收缩，少数闭孔长大。烧结后期，晶粒进一步长大，孔隙聚集形成相互独立的闭孔。在烧结过程中，粉末颗粒熔融后连接而形成架桥现象，晶粒生长不会全部按照最优位序排列，因此烧结的致密化达不到理论金属密度。