粉末活化烧结(activated sintering of powder)

用物理的或化学的手段促进烧结过程的粉末烧结方法。粉末的烧结过程是一个物理化学反应过程，其烧结反应速度常数K可用下式表示：K=Aexp(一Q/RT)式中A为包含反应原子碰撞的“频率因素”在内的常数；Q为烧结过程活化能；T为烧结温度。由上式可以206看出，提高烧结温度T、降低烧结活化能Q和增大A值均可提高烧结速度。活化烧结是指降低烧结活化能Q的烧结方法。

活化烧结主要是从3个方面来实现的：(1)改变粉末表面状态，提高粉末表面原子活性和原子的扩散能力。如粉末表面预氧化处理、周期性氧化一还原反应、加氢化物等。在还原性气氛中烧结时，通过还原或分解反应而形成新生态原子，从而加速烧结过程。(2)改变粉末颗粒接触界面的特性，以改善原子扩散途径。如添加微量活化元素，由于添加元素在基体中溶解度很小，而偏聚在粉末颗粒接触界面上，形成一个“活化层”，从而加速烧结金属原子的扩散。(3)改善烧结时物质的迁移方式。如加入卤化物，使烧结金属生成气相产物，大大加速了物质的迁移。

活化烧结工艺分为物理活化烧结工艺和化学活化烧结工艺两大类。物理活化烧结工艺有依靠周期性改变烧结温度、施加机械振动、超声波和外应力等促进烧结过程。化学活化烧结工艺有：(1)预氧化烧结。粉末或粉末压坯在空气或蒸汽中进行低温处理，使粉末表面形成适当厚度的氧化膜，然后在还原性气氛中烧结。该法适用于铜基和铁基零件的烧结生产。(2)改变烧结气氛的成分和含量。如在蒸汽饱和的“湿氢”中进行钼和钨的低温烧结；在气氛或填料中添加卤素化合物(如氯化氢和其他氯化物)使铁族金属活化烧结；用氢化物(TiH2、ZrH2)在烧结时离解产生活性原子实现钛、锆的烧结。(3)粉末内添加微量元素。如在钨粉中加镍等ⅧA族金属，可使钨在1200℃下烧结到接近理论密度状态。(4)使用超细粉末、高能球磨粉末进行活化烧结。如碳化硼细粉压坯可烧结到相当致密，而烧结粗碳化硼粉末压坯，即使提高烧结温度和延长保温时间，也达不到细粉末烧结的效果。

活化烧结主要用于钨、钼、铼、铁、钽、钒、铝、钛和硬质化合物材料等的烧结。