中国粉体网讯  对于先进陶瓷来说，它的各种性能不但取决于材料的化学成分，而且与材料的显微结构也密不可分。一般情况下，材料的化学成分是固定的。材料的显微结构可以通过烧结加以改变。

烧结的定义

通过加热等方式使成型的粉末温度升高到某一温度后，成型的粉末开始收缩，在物质熔点温度之下时，成型的粉末会变成致密且坚固烧结体的过程称之为烧结。烧结是先进陶瓷制备过程中的关键环节，烧结炉的性能对最终产品质量具有决定性影响。

陶瓷胚体的烧结过程

生胚：陶瓷生坯颗粒之间呈点接触。 

烧结前期：在高温烧结时，物质填充至颗粒间的颈部和气孔部位，使颗粒间的颈部慢慢成长变大，颗粒与颗粒之间广泛的接触界面，使烧结制品的气孔不断缩小和减少，进而提高致密化程度，单独的小气孔分布在晶粒的相交处，烧结坯体的实际密度已达到理论密度的90%以上。

烧结的后期：处于晶界上的物质不断向气孔扩散填充，致使陶瓷材料的致密度不断提高，晶粒的均匀长大，使气孔跟随者晶界一块偏移，直至得到致密度高的陶瓷材料。晶粒在烧结后期生长过程中，会出现晶界移动的速度大于气孔移动的速度，此时气孔与晶界相互分离，随后气孔移动到晶粒，被晶粒包裹。 

需要指出的是，在先进陶瓷材料烧结过程中，先进陶瓷坯体内的气孔会慢慢减少，添加剂成分也会消失。随着烧结的进行，先进陶瓷材料内颗粒间结合强度和整体的机械强度都会有所提高。

陶瓷烧结炉分类

为了获得具有优异性能的陶瓷材料，需要选择合适的烧结炉类型和参数，并进行合理的操作和维护。

（1）按压力条件分类（最常用）

（2）按加热方式分类

①电阻加热炉：最常用，加热元件为MoSi₂、SiC、石墨等，温度可达 1800~2200℃。

②感应加热炉：电磁感应加热，升温快、效率高，适合导电材料或含导电相陶瓷。

③微波烧结炉：利用微波的体加热效应，使材料分子从内部产生热量，实现快速、均匀的加热。根据微波利用形式，又可分为微波加热烧结、微波等离子烧结等。

④放电等离子烧结炉（SPS）：利用脉冲大电流通过粉末颗粒产生放电等离子体，实现瞬间高温和压力场下的超快速、低温烧结。广泛应用于材料研究以及生产新型合金、复合材料和功能梯度材料。

（3）按生产方式分类

①间歇式炉（马弗炉、箱式炉、钟罩炉）：适合小批量、多品种生产，灵活性高。

②连续式炉（辊道窑、推板窑、隧道窑）：适合大批量工业化生产，效率高、一致性好。

③特种专用炉（LTCC专用炉、牙科陶瓷炉、3D打印陶瓷炉）：针对特定工艺设计，如LTCC炉需精确排胶与共烧控制。

参考来源：

彭昭勇.硼硅酸盐玻璃陶瓷烧结工艺仿真与实验研究 

宜兴市金凯瑞炉业有限公司官网、Kintek Solution Ltd官网

（中国粉体网编辑整理/青黎）

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