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作者：程世昌;李恒毅;汪长安;董岩皓;
单位：清华大学材料学院,新型陶瓷材料全国重点实验室;
摘要：两步法烧结在超细晶与纳米晶陶瓷制备中具有特殊的优势,能够在烧结致密化的同时有效抑制晶粒长大,目前已成功运用于多种材料体系。本文从两步法烧结的研究背景出发,首先总结了其对多种陶瓷和金属体系的适用性,为两步法烧结的基础理论研究奠定基础。针对两步法烧结细化晶粒的机理,文章论述了基于三叉和四叉晶界钉扎作用的晶粒生长模型,从理论和实验上佐证了低温下晶界迁移率突变现象。随后,文章指出两步法烧结能够最大限度保留连续气孔孔道的钉扎作用,维持烧结中期优异的微结构,由此获得的致密烧结体不仅具有细小的平均晶粒尺寸,还有更均匀的晶粒尺寸分布。这一晶粒尺寸匀化机制为两步法烧结样品在性能和可靠性方面的提升提供了新的解释和思路。最后,文章展望了两步法烧结未来发展趋势,为烧结机理的深入研究、烧结参数的合理选择、多种成型方法的开发、与其它烧结技术的结合和宏观性能的提升提供了参考。
关键词：两步法烧结;纳米晶陶瓷;微结构;晶粒生长;晶界迁移率
基金资助：国家重点研发计划(2023YFB3812000); 国家自然科学基金(52472074,52372064)
