Rearranjo e densificação de partículas: Na sinterização da fase líquida, a geração de fase líquida e rearranjo de partículas são etapas-chave na densificação. As pequenas partículas têm uma grande área de superfície específica e energia superficial. Após a geração da fase líquida, a fase sólida é molhada pela fase líquida e se infiltra nas lacunas entre as partículas. Se a quantidade de fase líquida for suficiente, as partículas de fase sólida serão completamente cercadas pela fase líquida e aproximam um estado suspenso. Sob a tensão superficial da fase líquida, eles passarão por deslocamento e ajuste da posição, alcançando assim o arranjo mais compacto. Nesta fase, a densidade do corpo sinterizado aumenta rapidamente.
Processo de precipitação de dissolução: Na sinterização da fase líquida, a solubilidade de partículas sólidas na fase líquida varia. Pequenas partículas ou áreas com grande curvatura superficial dissolvem mais, enquanto as substâncias dissolvidas precipitam na superfície de grandes partículas ou áreas com curvatura negativa. Esse processo faz com que a forma de partículas sólidas se torne gradualmente formas esféricas ou outras regulares, pequenas partículas para encolher ou desaparecer gradualmente, grandes partículas para crescer e partículas para se aproximarem, aumentando assim a densificação.
Efeito da pressão capilar: na sinterização da fase líquida,partículas finasTenha uma grande pressão capilar, que impulsiona o transporte de materiais na fase líquida, fazendo com que as partículas reorganizem e obtenham uma embalagem mais apertada, resultando em um aumento na densidade do corpo verde. A proporção de encolhimento e encolhimento total nesse estágio depende da quantidade de fase líquida. Quando o número de fases líquidas excede 35% (volume), esse estágio é o estágio principal para concluir o encolhimento do tarugo, e sua taxa de encolhimento é equivalente a cerca de 60% da taxa total de encolhimento.
A influência da temperatura de sinterização: Aumentar a temperatura de sinterização aumentará a quantidade de fase líquida, promovendo assim o deslizamento e o rearranjo das partículas e melhorando a densidade da cerâmica. No entanto, temperaturas excessivamente altas de sinterização podem exacerbar a decomposição e a volatilização da fase líquida, levando a um aumento no número de poros e uma diminuição na densidade.
Densidade relativa e porosidade aberta: com o aumento da temperatura de sinterização, a densidade relativa da cerâmica aumenta primeiro e depois diminui, e a porosidade aberta diminui primeiro e depois aumenta. Quando a temperatura de sinterização está em seu valor ideal, a densidade relativa é a mais alta, a porosidade aberta é a menor e a cerâmica tem a melhor densidade
O efeito da temperatura de sinterização na densidade: quanto maior a temperatura de sinterização, maior a densidade do produto final. Quando a temperatura aumenta de 1000 ° C a 1050 ° C, a densidade aumenta acentuadamente devido à ativação da sinterização da fase líquida. No entanto, à medida que a temperatura continua aumentando, a taxa de aumento da densidade diminuirá.
A relação entre propriedades do material e temperatura: a temperatura de sinterização desempenha um papel crucial na determinação das propriedades do material. A sinterização de alta temperatura pode melhorar a resistência à tração, a resistência à fadiga de flexão e o impacto da energia. Por exemplo, um estudo mostrou que a resistência à tração dos componentes sinterizados de alta temperatura aumentou 30%, a força de fadiga de flexão aumentou 15%e a energia de impacto aumentou 50%.
Otimização da temperatura de sinterização: A partir de dados experimentais, a temperatura de sinterização é o fator mais importante que afeta a densidade relativa e a força da flexão. Por exemplo, na sinterização de8Cerâmica, a temperatura ideal de sinterização é de 1500 ℃, que pode atingir a maior densidade relativa e resistência à flexão.
A influência da temperatura de sinterização na microestrutura e propriedades: para a cerâmica de estanho, quando a temperatura de sinterização é de 1800 ℃, a densidade relativa é a mais alta, a porosidade é a menor e a cerâmica tem a melhor densidade. Neste momento, sua densidade em massa atinge 98,3% da densidade teórica.
O efeito da temperatura de sinterização na taxa de perda de qualidade e na taxa de encolhimento: com o aumento da temperatura de sinterização, o encolhimento da cerâmica de estanho aumenta primeiro e depois diminui. Quando a temperatura de sinterização está abaixo de 1800 ℃, a cerâmica de estanho possui mais poros internos, resultando em menor taxa de encolhimento; Quando a temperatura de sinterização é de 1800 ℃, a cerâmica tem a menor porosidade e a maior densidade, resultando na maior taxa de retração.
A influência da temperatura de sinterização nas propriedades mecânicas: a força de flexão deEstanhoA cerâmica aumenta primeiro e depois diminui com o aumento da temperatura de sinterização. Quando a temperatura de sinterização é de 1800 ℃, a força da flexão é a mais alta.
O efeito da temperatura de sinterização na densificação: a densidade do corpo sinterizado aumenta rapidamente com o aumento da temperatura de sinterização, atingindo seu ponto mais alto em cerca de 2190 ℃. Então, à medida que a temperatura continua subindo, a densidade tende a diminuir. As temperaturas de sinterização alta e baixa afetam a densidade do corpo sinterizado.
Em resumo, para obter a densidade ideal, o controle da temperatura de sinterização deve ser determinado com base nas características específicas e no comportamento de sinterização do material. Geralmente é necessário determinar a temperatura ideal de sinterização por meio de experimentos para garantir que o material alcance a densidade relativa mais alta e as propriedades mecânicas ideais.
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