粉末冶金是使用金属粉末作为原料在成型和烧结后生产金属材料、复合材料和各种类型的产品的技术。粉末冶金过程主要包括粉体预处理、粉体压制、粉末烧结、后处理等环节。其中，粉末烧结，是使压坯或松装粉末体进一步结合起来，以提高强度及其他性能的一种高温处理工艺。其产品在航空航天、机械、模具、医疗等行业有大量的应用。

01

粉末烧结过程分析

粉末烧结是系统自由能降低的过程，表现为烧结颈和颗粒表面平直化、系统总表面积和表面能减少、空隙总体积和总表面积减少、晶粒内晶格畸变的消除。粉体烧结进程是由表面扩散、粘性流动、蒸发凝聚、体积扩散和晶界扩散耦合形成的。其中粉体由最初的接触到烧结颈的形成主要的扩散机制为表面扩散，烧结颈的长大阶段是由体积扩散为主，孔洞的收缩是以体积扩散和空位扩散为主。

粉体颗粒烧结分为三个阶段：(1)颗粒粘结（初期）：颗粒之间由点接触或面接触转变为晶体结合，形成一定强度的烧结颈，导致强度和导电性增加；(2)烧结颈长大阶段（中期）：颗粒之间通过原子扩散等使烧结颈长大，形成连通的网络结构，颗粒之间距离减小，孔隙率整体减少；(3)闭孔的球化和缩小阶段（后期）：孔洞多为闭孔，且数量增多，烧结体发生缓慢收缩，主要以闭孔的减少和收缩为主。

02

粉末冶金烧结质量影响因素

影响烧结体性能的因素有许多，包括粉体的特性、成型和烧结条件。烧结条件的因素包括加热速率，烧结温度和时间，冷却速度，烧结气氛和压力条件。烧结温度和时间长短可影响烧结体的孔隙率，密度，强度和硬度。烧结温度高，加热时间长，会降低产品性能，甚至导致产品烧焦缺陷，同时低烧结温度或长时间加....