常壓燒結技術在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用論文

　　摘要：常壓燒結工藝是在燒結過程中對材料不進行加壓而使其在高溫燒結爐中進行燒結制備緻密的燒結塊材，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的一種燒結方法。常壓燒結工藝可選擇的材料種類比較廣泛，適用面比較廣泛，所以常壓燒結工藝廣泛應用在材料科學與工程領域。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用，並講述常壓燒結工藝在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用，並對常壓燒結工藝的未來發展趨勢和發展方向進行分析和預測。本文作者認為應該在材料科學與工程專業教學實驗中增加採用常壓燒結工藝製備複合材料的實驗課程。

　　關鍵詞：常壓燒結技術材料科學與工程專業實驗教學研究應用

　　一、前言

　　在材料科學與工程專業的本科教學工作中，學生在高年級就開始學習材料科學與工程專業的基礎課程和專業課程。其中在材料科學與工程專業課程教學中，在講述材料的製備工藝方法中講述過常壓燒結工藝製備和合成複合材料。常壓燒結工藝是製備金屬陶瓷複合材料以及其他型別複合材料的主要方法。常壓燒結工藝首先將原料粉末透過壓力成型工藝製備出具有一定形狀的試樣坯體，並放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結得到緻密的燒結試樣，所以透過常壓燒結工藝得到較高緻密度的燒結制品。所以常壓燒結工藝製造的燒結制品的緻密度較高，力學效能較高。常壓燒結工藝可以製備複合材料和梯度功能材料等。常壓燒結工藝燒結速度慢，燒結時間較長，但是燒結溫度較高，可以製備比較緻密的燒結塊材。採用常壓燒結工藝可以製備複合材料等。常壓燒結工藝製備複合材料由於具有可以達到淨近尺寸成形的優勢，常壓燒結工藝可以根據工程需要製造形狀複雜的燒結制品和零部件，所以常壓燒結工藝能夠廣泛應用於工程領域中。在材料科學與工程專業的本科課程教學中，在材料加工工程和材料製備方法中都講述過常壓燒結技術。此外還可以將常壓燒結技術製備複合材料作為一項實驗教學內容安排學生進行實驗，使學生認識和了解常壓燒結技術製備複合材料的工藝過程。所以常壓燒結工藝製備複合材料在材料科學與工程專業教學實踐中得到廣泛的應用。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用，並講述常壓燒結工藝在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用，並對常壓燒結工藝的未來發展趨勢和發展方向進行分析和預測。

　　二、常壓燒結技術的原理和工程應用

　　常壓燒結工藝首先是將原料粉末透過壓力成型工藝製備出具有一定形狀的試樣坯體，並放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結得到緻密的燒結試樣。常壓燒結工藝是在燒結過程中對材料不進行加壓而使其在高溫燒結爐中以一定的氣氛壓力下燒結制備緻密的燒結制品，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的一種燒結方法。常壓燒結工藝包括了在空氣條件下的常壓燒結工藝和某種特殊氣體氣氛條件下的常壓燒結工藝。普通陶瓷材料一般是在氧化氣氛下燒結，大氣條件下的常壓燒結在陶瓷生產中經常採用。對於在空氣中難於燒結的陶瓷製品如透光體或非氧化物常用氣氛燒結法。這種方法是在爐內通入氣體形成所要求的氣氛，使製品在特定的氣氛下燒結。用這種方法可防止陶瓷材料在高溫下氧化可直到促進燒結提高製品的緻密度。常壓燒結工藝屬於在大氣壓條件下坯體自由燒結的過程。在無外加動力下材料開始燒結，常壓燒結溫度通常比較高。其中常壓燒結工藝普遍採用的是高溫燒結工藝，常壓燒結工藝只需要高溫燒結爐，所以製備工藝比較簡單。常壓燒結工藝燒結溫度較高，可以製備比較緻密的燒結制品。採用常壓燒結工藝的工藝過程是，首先將粉末原料透過壓力成型工藝製成所需要形狀的預製體，此預製體具有一定的緻密度，並將預製體放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結工藝，在一定的燒結溫度下保溫一段時間得到緻密度較高的燒結制品。常壓燒結工藝可選擇的材料種類比較多，適用面也比較廣泛。採用常壓燒結工藝可以製備各種複雜形狀的燒結制品和零部件，所以常壓燒結工藝在材料科學與工程領域有著廣泛的研究和應用。

　　三、常壓燒結技術在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用

　　常壓燒結工藝是首先是將原料粉末透過壓力成型工藝製備出具有一定形狀的試樣坯體，並放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結得到緻密的燒結試樣。常壓燒結工藝是在燒結過程中對材料不進行加壓而使其在高溫燒結爐中以一定氣氛壓力下燒結制備緻密的燒結試樣，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的燒結方法。常壓燒結技術具有燒結溫度較高，燒結時間較長，燒結效率高，可以實現燒結成型工藝，所以常壓燒結技術主要用於製備金屬陶瓷複合材料以及其他複合材料等。在材料科學與工程專業的教學課程中，其中材料加工工程和材料製備與合成方法講述過常壓燒結工藝。常壓燒結工藝同粉末冶金技術一樣都是材料的製備工藝技術。常壓燒結工藝同樣也是熱加工工藝，常壓燒結工藝是首先是將原料粉末透過壓力成型工藝製備出具有一定形狀的試樣坯體，並放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結得到緻密的燒結試樣。常壓燒結試樣坯體在高溫燒結作用下形成緻密的燒結體。在材料科學與工程專業課程的課堂教學中，有些專業課程中對常壓燒結工藝只是作為了解，對於常壓燒結工藝製備複合材料的具體內容和製備工藝步驟的研究和應用瞭解很少。所以就需要在材料科學與工程專業的實踐教學課程中增加一些關於常壓燒結工藝製備複合材料的實驗課程。透過常壓燒結工藝製備複合材料的實踐教學活動可以使學生認識和了解常壓燒結工藝製備複合材料的原理，製備工藝過程以及對經過常壓燒結工藝後得到複合材料製品的物相組成，顯微結構和力學效能進行研究，使學生透過對材料的製備與研究過程可以加深學生對材料科學與工程專業課程學習的認識和了解。對於本科學生的教學實踐課程，可以在本科學生的本科專業課程設計和本科畢業設計過程中安排常壓燒結工藝製備金屬陶瓷複合材料的教學內容。例如採用常壓燒結工藝可以製備金屬陶瓷複合材料，先將金屬陶瓷混合粉末透過壓力成型工藝製成具有一定形狀的預製體或坯體，並將成型的預製體放入到高溫燒結爐中並透過高溫燒結工藝並保溫一定時間的常壓燒結工藝製備金屬陶瓷複合材料。透過常壓燒結工藝製備緻密的複合材料燒結塊材。透過實驗教學過程使學生認識和了解到常壓燒結工藝製備金屬陶瓷複合材料的製備工藝過程，提高學生對課程學習的認識和了解。使學生透過實驗教學過程認識和了解常壓燒結工藝製備複合材料的製備工藝原理，使用方法和製備過程，以及對常壓燒結制備工藝得到的燒結制品的物相組成和顯微結構進行分析和測試。常壓燒結工藝可以製備複合材料和功能材料等。常壓燒結工藝可以製備具有複雜形狀的燒結制品或零部件，所以常壓燒結工藝在工程領域得到了廣泛的應用。

　　常壓燒結工藝由於具有很多的優勢所以被廣泛的應用在材料科學與工程領域中。常壓燒結工藝已經成為材料合成和製備的主要製備工藝。常壓燒結工藝可選擇的材料種類比較廣泛，適用面也比較廣泛。常壓燒結工藝可以製備複合材料等。常壓燒結工藝可以得到比較緻密的燒結制品。常壓燒結技術操作過程比較複雜，對裝置要求較高，特別是需要高溫燒結爐，可以進行現場操作，因此可以作為本科學生的課程教學實驗內容，可作為材料科學與工程專業課程的輔助教學實驗，也可以作為本科專業課程設計和本科畢業設計教學內容。使學生透過實踐教學來加深對材料科學與工程專業課程的認識和掌握。使學生認識到金屬基複合材料的製備過程以及金屬陶瓷複合材料的製備過程等，並使得學生對常壓燒結工藝得到的燒結制品進行分析和測試，使學生對材料的分析和檢測水平有較大的'提高。對於拓展學生的知識面有很大的幫助，為本科學生以後的本科專業課程設計和本科畢業設計打下堅實的實驗基礎。

　　四、常壓燒結技術在材料科學與工程領域的研究發展趨勢和發展方向

　　採用常壓燒結工藝的工藝過程是將粉末原料透過壓力成型工藝製成所需要形狀的預製體，並將預製體放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結工藝得到緻密的燒結制品。常壓燒結工藝製備金屬/陶瓷複合材料的製備工藝是，首先將金屬粉末與陶瓷粉末相混合並透過壓力成型工藝製備出所需要的形狀，並透過高溫燒結工藝製備出緻密的金屬/陶瓷複合材料燒結制品。常壓燒結工藝可以製備具有複雜形狀的金屬陶瓷複合材料燒結制品。利用常壓燒結工藝可以製備工程領域所需要的各種形狀的零部件和燒結制品，只要成型過程中把模具做成所需要的形狀就可以透過常壓燒結工藝得到所需要形狀的燒結制品。常壓燒結工藝製備複合材料具有製備工藝簡單，產品成型速度快生產率較高，並可以在工程領域中進行推廣應用。本文作者認為應該在材料科學與工程專業教學實驗中增加採用常壓燒結工藝製備複合材料的實驗課程。

　　五、結論

　　常壓燒結工藝是在燒結過程中對材料不進行加壓而使其在高溫燒結爐中進行燒結制備緻密的燒結塊材，常壓燒結工藝是目前應用最普遍的一種燒結方法。常壓燒結工藝可選擇的材料種類比較廣泛，適用面也比較廣泛，所以常壓燒結工藝廣泛應用在材料科學與工程領域。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用，並講述常壓燒結工藝在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用，並對常壓燒結工藝的未來發展趨勢和發展方向進行分析和預測。所以本文作者認為應該在材料科學與工程專業教學實驗中增加採用常壓燒結工藝製備複合材料的實驗課程。

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