鎢銅電極燒結機理與緻密度的關係（三）

當溫度進一步升高達到液相燒結溫度時，液相銅開始生成，與此同時鎢顆粒在毛細管力的牽引下發生顆粒重排。如前文圖中所呈現的那樣包裹在銅相內部的鎢顆粒，相互接觸重排以及收縮。這樣一來，燒結後的粉體強度以及韌性都得到了有效的提升，其中的原因包括兩個：其一，顆粒與顆粒之間連接強度因重排而顯著增大，也就是化學中的原子間作用力的增大；另一方面，原本在坯體內部的顆粒接觸面能達到原子引力作用範圍的數量是有限的，而溫度的進一步提升使得原子振幅增大或發生擴散，從而使得接觸面上進入原子作用力範圍的數量增加，形成較大的粘結面。隨著粘結面不斷擴大，燒結體的強度也逐漸上升，並最終形成燒結頸，完成顆粒介面向晶界的的轉變。

此外，孔隙形狀的改變以及孔隙總數和體積的改變也是燒結強度增大的表現。下圖為球形顆粒模型，其所表示的是孔隙形狀的變化情況。由於燒結頸的不斷長大，孔隙不斷收縮呈閉孔後圓化。而在這期間變化的不僅僅是孔隙的形狀和性質，其總數和大小也在不斷地發生著改變。總的來說，孔隙的數量由於不斷收縮聚攏呈下降趨勢，而平均孔隙的大小有些許提升，小孔隙先於大孔隙縮小而消失。

燒結體體積的收縮的主要原因並不是粘結面的形成，這樣一來，緻密化就並不標誌著燒結過程的開始，而只有燒結體的強度增大才是燒結發生的明顯標誌。按照時間的推移來劃分，鎢銅合金粉末燒結過程還可分為幾個階段（界限不絕對）：

1.粘結：燒結前期，顆粒接觸介面向晶界轉變，燒結頸在這一階段形成並長大。顆粒內的晶粒不發生變化，顆粒外形也基本不會發生變化，整個燒結體不收縮，密度增加也極小，但是燒結體的強度和導電性由於顆粒結合面增大而有明顯增加；

2.燒結頸長大：原子向顆粒結合面的大量遷移導致燒結頸的擴大，顆粒間距離縮短，形成連續的孔隙網路。此外，由於晶粒長大，晶界越過孔隙移動，被晶界掃過的地方，孔隙大量消失，燒結體的體積收縮、密度和強度增加是這個階段最為主要的特徵；

3.閉孔隙球化和縮小：在燒結後期，燒結體相對密度較高，多數孔隙被完全分割，閉孔數量大大增加，孔隙形狀趨近於球形並不斷縮小。在這個階段，整個燒結體仍可緩慢收縮，但主要是通過小孔隙的消失以及孔隙數量的減少來實現的。該階段的延續時間較長，但是仍會殘留少量的隔離小孔無法消除。

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