常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用论文

摘要：常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛，适用面比较广泛，所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。

关键词：常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用

一、前言

在材料科学与工程专业的本科教学工作中，学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样，所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高，力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢，烧结时间较长，但是烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。

二、常压烧结技术的原理和工程应用

常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结，大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛，使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结，常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺，常压烧结工艺只需要高温烧结炉，所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是，首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体，此预制体具有一定的致密度，并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺，在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多，适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。

三、常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用

常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定气氛压力下烧结制备致密的烧结试样，常压烧结工艺是目前应用最普遍的烧结方法。常压烧结技术具有烧结温度较高，烧结时间较长，烧结效率高，可以实现烧结成型工艺，所以常压烧结技术主要用于制备金属陶瓷复合材料以及其他复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过常压烧结工艺。常压烧结工艺同粉末冶金技术一样都是材料的制备工艺技术。常压烧结工艺同样也是热加工工艺，常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结试样坯体在高温烧结作用下形成致密的烧结体。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，有些专业课程中对常压烧结工艺只是作为了解，对于常压烧结工艺制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。通过常压烧结工艺制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过常压烧结工艺后得到复合材料制品的物相组成，显微结构和力学性能进行研究，使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用常压烧结工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷混合粉末通过压力成型工艺制成具有一定形状的预制体或坯体，并将成型的预制体放入到高温烧结炉中并通过高温烧结工艺并保温一定时间的常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。通过常压烧结工艺制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学过程认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对常压烧结制备工艺得到的烧结制品的物相组成和显微结构进行分析和测试。常压烧结工艺可以制备复合材料和功能材料等。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的烧结制品或零部件，所以常压烧结工艺在工程领域得到了广泛的应用。

常压烧结工艺由于具有很多的优势所以被广泛的应用在材料科学与工程领域中。常压烧结工艺已经成为材料合成和制备的主要制备工艺。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛，适用面也比较广泛。常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺可以得到比较致密的烧结制品。常压烧结技术操作过程比较复杂，对设备要求较高，特别是需要高温烧结炉，可以进行现场操作，因此可以作为本科学生的课程教学实验内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对常压烧结工艺得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助，为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。

四、常压烧结技术在材料科学与工程领域的研究发展趋势和发展方向

采用常压烧结工艺的工艺过程是将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体，并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺得到致密的烧结制品。常压烧结工艺制备金属/陶瓷复合材料的制备工艺是，首先将金属粉末与陶瓷粉末相混合并通过压力成型工艺制备出所需要的形状，并通过高温烧结工艺制备出致密的金属/陶瓷复合材料烧结制品。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的金属陶瓷复合材料烧结制品。利用常压烧结工艺可以制备工程领域所需要的各种形状的零部件和烧结制品，只要成型过程中把模具做成所需要的形状就可以通过常压烧结工艺得到所需要形状的烧结制品。常压烧结工艺制备复合材料具有制备工艺简单，产品成型速度快生产率较高，并可以在工程领域中进行推广应用。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。

五、结论

常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛，适用面也比较广泛，所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。

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