硬質合金燒結過程其實是物質遷移的過程。燒結過程中，顆粒粘結面上發生的量與質的變化以及燒結體內孔隙的球化與縮小等過程都是以物質的遷移為前提的。遷移在燒結早期主要是以粘性流動方式。其它的物質遷移形式，如擴散、蒸發與凝聚、流動等主要是在足夠高的溫度或外力的作用下才能發生。

 

燒結初期顆粒間的粘結具有范德華力的性質，不需要原子作明顯的位移，只涉及顆粒接觸面上部分原子排列的改變或位置的調整，過程所需的啟動能是很低的。因而，即使在溫度較低、時間較短的條件下，粘結也能發生，這是燒結早期的主要特徵，此時燒結體的收縮不明顯。

 

弗侖克爾球-球模型圖片

 

1.弗侖克爾球-球模型

粘性流動模型，是1945年弗倫克爾提出的，該模型中，他把燒結過程分為兩個階段：第一階段相鄰顆粒間的接觸表面增大，直到孔隙封閉；到第二階段，這些殘留閉孔逐漸縮小。第一個階段，燒結頸半徑x勻速長大的速度方程

x2/a=3/2*γ/η*t（1）

式中 a--顆粒半徑；

    γ--表面張力；

    η--粘性係數。

弗侖克爾認為晶體的粘性流動是靠體內空位的自擴散來完成的，粘性係數η與自擴散係數D之間的關係為

1/η=Dδ/kT（2）

式中，δ--晶格常數；

       k--玻耳茲曼常量；

       T--溫度。

   

2.庫欽斯基燒結球平板模型

庫欽斯基採用同質材料的小球在平板上的燒結模型，由純粘性體的流動方程出發，推導出本質上相同的燒結頸長大的動力學方程。