在真空和保護(hù)性氣氛中，對金屬、陶瓷及一些難熔金屬中間化合物粉末加熱燒結(jié)，要獲得一定密度和具有一定機(jī)械性能的材料時(shí)，真空燒結(jié)爐一般采用兩種工藝；即有壓燒結(jié)(熱壓燒結(jié))和無壓燒結(jié)。有壓燒結(jié)工藝是將粉狀材料置于真空和保護(hù)性氣氛中的高碳模具中，高溫加熱到軟化狀態(tài)時(shí)，加壓成型。

　　真空燒結(jié)爐無壓燒結(jié)方法主要可以分為四種：常規(guī)燒結(jié)、高溫快速燒結(jié)和控制速率燒結(jié)。

　　1.常壓燒結(jié)：常規(guī)燒結(jié)是以傳統(tǒng)的一步燒結(jié)方式升溫到最高燒結(jié)溫度保溫一段時(shí)間后，再降溫到室溫來燒結(jié)陶瓷的方法。對于常規(guī)燒結(jié)，在不改變燒結(jié)速率和保溫時(shí)間的情況下，影響陶瓷致密化和晶粒長大的主要因素是素坯的性質(zhì)。采用相同的粉體制備素坯時(shí)，成型壓力不同，素坯的結(jié)構(gòu)以及堆積密度也會有較大的差距。當(dāng)壓力過大時(shí)，顆粒所受應(yīng)力較大，且顆粒與顆粒之間會相互擠壓，燒結(jié)時(shí)則容易融合長大。而壓力過小時(shí)，獲得的素坯密度較低，且容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不均勻等現(xiàn)象，導(dǎo)致最后燒結(jié)得到的陶瓷致密度較低。

　　2.高溫快速燒結(jié)：快速燒結(jié)機(jī)制是通過提高升降溫速率、縮短保溫時(shí)間來獲得高致密且小晶粒尺寸的陶瓷。由于陶瓷致密化所需的激活能遠(yuǎn)小于晶粒長大所需的激活能，且在高溫下陶瓷內(nèi)晶界擴(kuò)散將大量進(jìn)行，因而較高的溫度將會為陶瓷的致密化提供足夠的驅(qū)動力，使致密化更容易進(jìn)行。隨著燒結(jié)的進(jìn)行，溫度升高會導(dǎo)致晶粒粗化，若燒結(jié)時(shí)能快速越過表面擴(kuò)散比晶界擴(kuò)散更易進(jìn)行的溫度范圍，致密化將占據(jù)主導(dǎo)地位。

　　3.控制速率燒結(jié)：真空燒結(jié)爐控制速率燒結(jié)主要控制燒結(jié)中的升溫速率。陶瓷燒結(jié)初期有大量開氣孔存在，提高燒結(jié)初期升溫速率可將開氣孔保留到燒結(jié)中期，開氣孔可阻止晶界遷移，進(jìn)而在陶瓷致密化過程中抑制晶粒的長大。但用此方法燒結(jié)陶瓷，需詳細(xì)了解目標(biāo)材料的致密化速率與晶粒長大的關(guān)系才能合理控制燒結(jié)速率，還需避免長時(shí)間高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)致的晶粒長大。