陶瓷坯体在烧结过程中要发生一系列复杂的物理化学变化,如原料的脱水、氧化分解、易熔物的熔融、液相的形成、旧晶相的消失、新晶相的生成以及新化合物量的不断变化,液相的组成、数量和年度的不断变化。与此同时,坯体的孔隙率逐渐降低,坯体的密度不断增大,最后达到坯体孔隙率最小,密度最大时的状态称为烧结。烧结时的温度称为烧结温度。若继续升温,升到一定温度时,坯体开始过烧,这可通过试祥过挠膨胀出现气泡、角棱局部熔融等现象来确定。烧结温度和开始过烧温度之间的温度范围称为烧结温度范围。
坯料的烧成温度范围,与其配方组成、化学组成及颗粒组成密切相关。根据烧成温度范围的定义,可以有多种测定方法,如可以用高温显微镜,高温热膨胀仪或材料熔融温度测定仪等测定坯体在加热过程中的高温阶段及其收缩率在最大值时相应的温度范围。
本实验是将试样在各种不同温度下焙烧.然后根据不同温度培烧的试样外貌特征、气孔率、体积密度、收缩率等数据绘制气孔率、收缩率—温度曲线。并从曲线上找出气孔率到最小值(收缩率最大值)时的温度称为烧结温度;自气孔率最小值(收缩率最大值)到气孔率开始上升(收缩从最大值开始下降)之间的一段温度称为烧结温度范围。
烧结温度与烧结温度范围的测定可以在电护中进行,但多次打开炉门取样时一方面影响升温,另方面在高温下出炉时试样会炸裂,所以也可以在梯温炉内进行此项测定。梯温炉是卧式管形炉,由于加热电阻线的功率不同,梯温炉的温度可以从低温到高温分布,而且可以预先把此梯温炉分段温度测出来,绘成梯温炉温度曲线。测定烧结温度范围时把试样摆在高铝瓷托管上,然后把托管伸进梯温炉内,这时在整个梯温炉内都有试祥。在梯温的中间和两端安装有几根热电偶,加热时一般以中间那根热电偶符合规定温度即可停电。自然冷却后,取出高铝瓷托管,按照试样编号,逐个测定吸水率、气孔率、收缩率,则可把烧结温度和烧结温度范围定下来。