传统的烧结工艺,主要是选择最佳的温度、时间和压力三个参数来获得所需要的陶瓷材料。

随着技术进步,新的烧结方法和工艺不断涌现,微波等离子烧结技术就是其中之一,在这种快速烧结工艺中,除了温度、时间和压力三个参数外,还有一个新的工艺因素,即速度。正是利用了快速加热和快速烧结这些与常规烧结工艺迥然不同的特点,微波等离子烧结法为高技术精细陶瓷的发展闯出了新路。在改进材料性能,节约能源和提高经济效益以及实现一些特殊工艺条件方面,它具有常规烧结方法无法比拟的许多优点。

1968年Bennet首次用微波激发的等离子烧结成功氧化铝陶瓷,发现其晶粒度和性能明显优于常规烧结法。同时他们还发现,与常规法相比,达到同样的烧结密度,微波等离子烧结温度可比常规法低175~200℃。经过近二十年的发展,等离子烧结方法已成功地应用于许多精细陶瓷的烧结中。

微波等离子烧结技术具有许多常规法无法比拟的优点,首先它可以快速地获得2000℃以上的高温,以便烧结一些必须在极高温度下烧结的陶瓷, 如YZO3、SIC等。试样通过其表面与等离子体的热交换,可以在极高的升温速度(l000C/s)下达到Z000OC或更高的温度。其次是烧结速度快,线收缩率可达l~4写s/,整个烧结过程可在数分钟内完成。由于烧结时间短,可获得很细的晶粒度,烧结密度达9%以上,氧化铝的晶粒度为3~5拌m。除此以外,微波等离子烧结过程中,试样的温度比较均匀,不受试样形状的限制,从而可较好地应用到工业生产中去。