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烧结机制是制备钛丝烧结多孔钛的核心科学问题,目前相关的烧结机理是以粉末烧结过程为基础建立的,不适用于钛丝烧结过程,严重制约了钛丝烧结多孔钛产品的研发进程,因此研究钛丝烧结机理无疑具有重要的理论意义和应用价值。论文采用理论分析与实验研究相结合的方法研究钛丝之间的烧结机制。研究结果如下:建立了钛丝烧结下的双圆柱模型,以双圆柱模型为基础进行了烧结颈生长过程几何机构分析,得到了烧结颈部位的体积和侧面积。对模型进行热力学分析确定了无相变情况下钛丝烧结颈部能够达到的临界值。在双圆柱模型基础上推导出了钛丝烧结过程五种可能的控制颈部生长的物质迁移机制使用的表达式,包括:粘性流动机制,蒸发-凝聚机制,体积扩散机制,表面扩散机制和晶界扩散机制及相应的颈长生长公式。利用颈部生长公式以及钛丝的性能参数建立了钛丝烧结的理论烧结图,结果表明:随着烧结温度的升高烧结颈部生长的主导物质迁移机制发生变化;在烧结颈形成初期(烧结颈的相对尺寸x颈/a小于0.1),随着烧结温度的升高,烧结物质迁移机制由晶界扩散转变为蒸发-凝聚,最后转变为表面扩散机制。随着烧结颈部的长大,烧结的物质迁移机制也会发生变化。烧结温度在850℃时,当烧结颈的相对尺寸x颈/a约为0.1时,烧结物质迁移机制由表面扩散逐渐转变为蒸发凝聚。当烧结颈的相对尺寸x颈/a达到约0.5时,烧结物质迁移机制又由蒸发凝聚机制转变为晶界扩散机制。烧结温度在950℃左右时,当烧结颈的相对尺寸x颈/a约为0.2时,烧结物质迁移机制机制由表面扩散逐渐转变为蒸发凝聚,当烧结颈的相对尺寸x颈/a达到约0.6时,烧结物质迁移机制又由蒸发凝聚机制转变为体积扩散机制。对比分析了直径为50,100和150μm的钛丝在850,950和1000℃下烧结0.5h,1h和2小时后形成的烧结颈尺寸。利用Arrhenius曲线拟合得到三种直径钛丝在三种温度下烧结的前两个小时里烧结的主导物质迁移机制应为蒸发凝聚机制。与理论烧结图中对应的烧结机制吻合,验证了双圆柱模型下理论烧结图的正确性。