硬質合金燒結過程伴隨物質遷移，在高溫下，燒結過程中還可能發生物質由顆粒表面向空間蒸發的現象，同樣對燒結的緻密化和孔隙的變化產生直接的影響。因此，燒結動力也可以從物質蒸發凝聚的角度來研究，即用飽和蒸氣壓的差表示燒結動力。

 

利用理想的兩球模型，用吉布斯-凱爾文（Gibbs-Kelvin）方程計算出，曲面的飽和蒸氣壓與平面的飽和蒸氣壓之差為：

ΔP曲=-PγΩ/kTρ（1）

式中，P--平面的飽和蒸氣壓；

γ--表面張力；

Ω--單個空位的體積；

k--玻爾茲曼常數；

T--系統溫度；

ρ--燒結頸曲率半徑。

 

當粉末顆粒的半徑α比燒結頸曲率半徑ρ大得多時，可認為球表面蒸氣壓P對平面蒸氣壓的差比ΔP曲小得多，可以忽略不計，因此，球表面的蒸氣壓與頸表面（凹面）蒸氣壓的差可近似地寫成

ΔP=PγΩ/kTρ（2）

蒸氣壓差使得原子從球表面蒸發，重新再燒結頸凹面凝聚下來，這是蒸發於凝聚物質遷移的模型，蒸發速度與蒸氣壓差相關。燒結頸長大的速率隨ΔP而增大，物質轉移即凝聚的速率可用單位面積上、單位時間內凝聚的物質量m表示，可近似地應用南格繆爾公式計算

m=ΔP（M/2πRT）1/2（3）

式中，M--物質的原子量；

R--氣體常數。

燒結頸長大速率用頸體積V的增大速率表示時有，

dV/dt=（m/d）A（4）

式中，A--燒結頸曲面面積；

d--粉末的理論密度。

 

燒結蒸發凝聚動力學方程圖片

 

經過聯立計算得，

x3/a=Kt（5）

式中，x--燒結頸半徑；

a--顆粒半徑；

t--燒結時間；

K--常係數。

從（5）式說明，蒸發與凝聚機構的特徵速度方程是燒結頸半徑x的三次方與燒結時間t成線性關係。