19世纪末期，科学家们陆续开始做实验研究烧结。第一位对烧结过程提出理论问题的是F.Sauervald。他发现金属粉末的起始烧结温度高于再结晶温度，因此他认为粉末多孔坯体在烧结时，颗粒的长大与致密金属加热产生的再结晶不完全相同。Sauerwald发表于1931年的文章是第一篇从科学的角度来考虑烧结的论文。1934年，V.Trzebyatovski研究了金属Cu粉的烧结。他发现坯体产生了收缩，并认为烧结是颗粒黏结和长大的过程。1938年，科学家们又认为烧结过程中若有液相出现，则小颗粒溶解；然后熔液中的物质又沉淀到大颗粒上；于是，大颗粒长大。1942年左右，物理化学家Hutting系统地研究了金属粉末在缓慢升温过程中依次发生的物理化学和显微组织的变化：气体脱附、表面原子的重排、金属颗粒内部的重结晶。

随后，苏联的Yakov Frenkel（即提出Frenkel缺陷之人）将烧结理论的研究推向了当时的顶点，从而开始了烧结理论研究的第一次飞跃。Frenkel首先把复杂形状的粉末简化为球形，从而导出接触颈长大速率的动力学方程。而且，在他的论文《Viscous flow of crystalline bodies under action of surface tension》中，Frenkel采用Gibbs表面能揭示了烧结的原因，并定义了烧结的驱动力。在Frenkel研究的基础上，G.C.Kuczynski研究了金属颗粒在烧结过程中的自扩散。他运用球-板模型建立了烧结初期，接触颈长大时的体积扩散、表面扩散、晶界扩散和蒸发凝聚等微观物质的迁移机制。Kuczynski的研究奠定了烧结扩散的理论基础，完成了烧结理论的第一次飞跃。在接下来的二三十年时间里，烧结理论不断得到充实，并逐渐从物质迁移扩展到粉末的致密化理论上。在粉末致密化理论的研究中，美国陶瓷学家Robert L.Coble（1928—1992年）功不可没。

进入1970年代，科学家们开始针对某一类的烧结过程做深入的纵向研究。这得力于当时一大批金属陶瓷复合材料的开发，因为这些材料需要采用粉末成型再烧结的工艺。这一时期的理论主要涉及烧结的动力学问题，如物质的塑性流动机制、烧结的拓扑和统计理论、热压下的蠕变等。这些理论有助于对致密化过程的描述和对显微组织发展的评估。这段时期的理论被认为是烧结理论的第二次飞跃。烧结理论的第三次飞跃与计算机和计算技术的进步分不开。1980年代后，人们开始用计算机模拟烧结过程，如接触颈的发展、晶粒生长等。(www.daowen.com)

当然，烧结理论与其他科学理论一样，其发展是无止境的。当前的理论并非终结理论，也不可能有终结理论。随着人类认识水平的提高，人们对烧结的认识也会更加深入和透彻、对烧结的控制也将更加有效。本章主要介绍烧结理论的部分基础内容。我们首先从热力学角度简要分析烧结为什么会发生。