烧结应力可用式(1-2)、式(1-3)表述

这两种压力的综合作用使烧结颈长大，烧结体收缩，孔隙消除，从而使材料致密化[27]。

烧结应力与温度关系非常密切，只有在较高的温度下，才能使体系以较快的速度发生致密化。通常在不出现液相，即完全固相烧结的情况下，单组元粉末的烧结温度在(0.6~0.8)Tm(熔点)。

对于不同成分梯度层的致密化，其烧结温度有较大的差别。例如，从100%不锈钢成分逐渐过渡到100%氧化铝陶瓷成分，其烧结温度可以相差1 000℃。通常的做法是选择一个比较中间的温度。

此外，由于在同一温度烧结技术，每一梯度层的收缩不一致，可能会导致层之间开裂或者变形。为了克服这种缺陷，目前已发展温度梯度烧结技术，不同层的烧结温度呈梯度分布，从而使得收缩系数接近；当烧结有液相产生时，也能极大缓解烧结过程中产生的内应力；另外有研究发现，在不同梯度层中加入不同含量的掺合剂也可以降低烧结收缩不一致产生的内应力。

采用新型的烧结技术，能够顺利实现梯度结构材料的整体致密化，比如放电等离子烧结(SPS)、微波烧结和激光快速成形。

利用SPS制备梯度功能材料时，可采用阶梯式或斜坡式的模具，根据电阻与横截面面积的关系，ΔL的长度内，横截面面积为S的导体的电阻为ΔR，满足式(1-4)

ΔR=ρ(ΔL/S)    (1-4)

横截面积大的地方电阻小，通过的电流大。利用这种与面积(厚度)相关的电阻效应采用放电加热引入电流梯度从而产生温度梯度，使组成为梯度分布的样品一次同时烧结致密，如图1-14所示。

图1-14 放电等离子烧结制备梯度结构材料的模具示意图

微波烧结也适用于梯度结构材料的致密化。对于成分从100%陶瓷过渡到100%金属的Al2O3/钢梯度材料，采用微波烧结时，富金属区首先被加热，热量仅通过热传导传至富陶瓷区。当温度升至1 000℃以上时，富金属区烧结致密，从而不再吸收微波。而富陶瓷区由于温度升高，对微波的吸收增强，从而能维持大小为200℃/(8~10) mm的稳定温度梯度。结果，富陶瓷区能完全烧结致密化，而富金属区也不会熔化，最终实现梯度结构材料的整体致密化。