熱壓（hot pressing）

有時候，表面能那溫和的推力對一種頑固的陶瓷而言就是太弱，擠不出最後的氣孔。熱壓用蠻力解決問題：一邊加熱粉末、一邊壓它。粉末坐在模具裡——通常是石墨，因為它熾熱時仍保持強度——一根衝頭往下壓它，同時整組被保持在燒結溫度，於是緻密化是由外加壓力在表面能驅動力之上再加一把勁來驅動。這是陶瓷版的鐵匠鍛打熱金屬，而不是等它自己安定。

這方法的威力在於數字。細粉中源自表面曲率的內稟毛細應力只有幾 MPa；一台熱壓機施加也許 20 到 50 MPa，大了一個數量級，而那個外加應力直接加到緻密化的驅動力上（它以一個額外項的身分，與表面能應力並列進入燒結方程）。後果全是你想要的：達到全緻密所需的溫度更低、時間更短，勝過無壓燒結，這意味著晶粒成長的機會較少，給出更細、更強的顯微組織；而那些不加壓就斷然拒絕緻密化的材料——碳化矽、氮化矽、碳化硼這類硬共價固體——能被推到接近全緻密。壓力也把末期那些單靠表面能除不掉的殘留封閉氣孔壓垮閉合。

熱壓的代價是形狀與產量。因為壓力是單軸的——透過模具往一個方向推——你被限制在圓片、板、塊這類簡單形狀，而且每個循環只做一件（或一小疊），慢，模具還每次都要加熱與冷卻。石墨模具也會與某些陶瓷反應或污染它們，並限制氣氛。所以熱壓保留給苛求的材料與高價值的零件：切削刀具刀片、裝甲磚、濺鍍靶材、研究級緻密陶瓷。當需要複雜形狀、或需要單軸模具達不到的全緻密時，它的表親接手——熱等靜壓從各方向施加氣體壓力，放電電漿燒結則加上快速的內部電流。