2025/01/06 作者：河南鸿炉机械
材料在真空烧结和气氛烧结中的性能变化存在诸多差异，以下从力学性能、物理性能、化学性能等方面进行详细分析：
一、力学性能
①强度
真空烧结：能有效去除材料中的杂质和气体，使烧结体的致密度更高，孔隙率更低，从而显著提高材料的强度。例如，真空烧结的金属陶瓷刀具，其抗弯强度可比气氛烧结的同类产品提高 20% 至 30%。
气氛烧结：通过选择合适的气氛，可以改善材料的烧结性能，在一定程度上提高材料的强度。但如果气氛控制不当，可能会导致材料中出现气孔、夹杂物等缺陷，降低材料的强度。
②硬度
真空烧结：由于材料的致密度高，晶粒细小且均匀，硬度通常较高。例如，真空烧结的硬质合金刀具，其硬度可比气氛烧结的刀具高 1 至 2 个 HRA 单位。
气氛烧结：气氛对材料硬度的影响较为复杂。在某些情况下，如采用还原性气氛烧结，可使材料中的氧化物还原，提高材料的纯度，进而提高硬度；但如果气氛中含有杂质或反应产物，可能会降低材料的硬度。
③韧性
蒸汽烧结：材料内部组织均匀，缺陷少，因此韧性相对较好。例如，真空烧结的钛合金材料，其冲击韧性可比气氛烧结的材料提高 15% 至 20%。
气氛烧结：如果气氛选择不当或控制不好，可能会导致材料中出现裂纹、气孔等缺陷，降低材料的韧性。但在一些特殊气氛下，如采用特殊的混合气氛，可通过调整材料的微观结构来提高韧性。
二、物理性能
①密度
真空烧结：真空环境有利于材料的致密化，能有效排除孔隙中的气体，使烧结体的密度更高。例如，真空烧结的陶瓷材料，其相对密度可达到 98% 以上。
气氛烧结：气氛对材料密度的影响取决于气氛的性质和烧结工艺。一般来说，在惰性气氛下烧结，材料的密度也会有所提高，但提高的幅度可能不如真空烧结明显。
②导电性和导热性
真空烧结：由于材料的纯度高、内部缺陷少，电子和热量的传输更加顺畅，因此具有良好的导电性和导热性。例如，真空烧结的铜基复合材料，其电导率可比气氛烧结的材料提高 10% 至 15%。
气氛烧结：如果气氛中含有杂质或反应产物，可能会影响电子和热量的传输，降低材料的导电性和导热性。但在某些情况下，如采用特殊的掺杂气氛，可通过调整材料的微观结构来改善其导电性和导热性。
三、化学性能
①抗氧化性
真空烧结：材料在真空环境中烧结，表面不易形成氧化膜，因此具有较好的抗氧化性。例如，真空烧结的不锈钢材料，在高温下的抗氧化性能明显优于气氛烧结的材料。
气氛烧结：如果采用惰性气氛或还原性气氛烧结，材料在烧结过程中不易被氧化，抗氧化性也会得到一定程度的提高。但如果气氛控制不当，材料可能会在烧结过程中或后续使用过程中发生氧化。
②耐腐蚀性
真空烧结：材料的纯度高、内部缺陷少，表面的氧化膜更加致密均匀，因此具有良好的耐腐蚀性。例如，真空烧结的镍基合金，在腐蚀性介质中的耐蚀性能比气氛烧结的合金更强。
气氛烧结：气氛对材料耐腐蚀性的影响与抗氧化性类似。合适的气氛可以提高材料的耐腐蚀性，但如果气氛中含有杂质或反应产物，可能会降低材料的耐腐蚀性。
真空烧结和气氛烧结在材料性能上的差异主要体现在致密性、纯度、力学性能、化学稳定性和热性能等方面。选择合适的烧结方法需要根据具体材料的要求和应用场景来决定。
