硬质合金烧结时润湿性对致密化、合金组织与性能影响极大，而体现液相和固体颗粒润湿性的是润湿角。液相只有具备完全或部分润湿的条件，即润湿角为0°<θ<90°，才能渗入颗粒的微孔和裂隙甚至晶粒间。而影响润湿角的因素有很多，如烧结温度，接触时间，添加剂，烧结气氛等。

 

温度与润湿角的关系图片

 

1.温度与时间的影响

升高温度或延长液-固接触时间均能减小θ角，但时间的作用是有限的。基于界面化学反应的润湿热力学理论，升高温度有利于界面反应，从而改善润湿性。升高温度对系统自由能降低有利，故γsl降低，而温度对γs和γl的影响却不大。润湿是一种动态平衡过程，延长时间有利于通过界面反应建立平衡。

 

2.表面活性物质的影响

如在TiC-Ni硬质合金中，镍中添加少量钼可使镍对TiC的润湿角由30°降至0°，二面角由45°降至0°。表面活性元素的作用并不表现为降低γl，只有减少γsl才能使润湿性改善。添加剂能促使固相与液相间的物理溶解和轻微的化学反应。

 

3.粉末表面状态的影响

粉末表面吸附气体、杂质或有氧化膜、油污存在，均将降低液体对粉末的润湿性。固体颗粒表面吸附了其它物质后的表面能γs总是低于真空时的表面张力γ0，因为吸附本身就降低了表面自由能。考虑固相表面存在吸附膜的影响后，润湿角公式为

cosθ=[(γ0-π)-γsl]/γl （1）

 

4.气氛的影响

气氛会影响θ的大小，原因不完全清楚，可以从粉末的表面状态因气氛不同而变化来考虑。多数情况下，粉末有氧化膜存在，氢和真空对消除氧化膜有利，故可改善润湿性；但是，无氧化膜存在时，真空不一定比惰性气氛对润湿性更有利。