В процессе спекания керамических порошков происходит несколько физических изменений. Вот основные этапы спекания:
1. Составление порошка: На первом этапе происходит смешивание воды, дефлокулянта, связующего и необожженного керамического порошка для получения суспензии. Состав порошка определяет конечные характеристики керамической детали, такие как прочность, твердость и температуропроводность.
2. Компактирование порошка: На этом этапе суспензия высушивается распылением до получения порошкообразной формы. Затем порошок помещается в пресс-форму и прессуется для формирования зеленого тела. Уплотнение может осуществляться путем холодного или горячего прессования в пресс-форме, в результате чего получается плотный зеленый материал с низкой усадкой при сушке.
3. Спекание или обжиг: Зеленое тело нагревается при низкой температуре для выгорания связующего. Затем он спекается при высокой температуре. Спекание предполагает нагрев керамических частиц ниже температуры их плавления. При повышении температуры происходит ряд изменений:
- Рост зерен: Тонкодисперсные керамические порошки подвергаются росту зерен, при котором отдельные частицы увеличиваются в размерах и начинают перестраиваться.
- Перегруппировка частиц: Под действием капиллярных сил частицы начинают перестраиваться. В местах контакта между частицами некоторые из них могут растворяться в жидкой фазе и вновь осаждаться в местах перемычек между частицами.
- Уменьшение пористости: В процессе спекания поры, имеющиеся в зеленом теле, уменьшаются или закрываются, что приводит к уплотнению керамической детали. Уменьшение пористости определяется такими факторами, как исходная пористость зеленого тела, температура и время спекания.
- Плотность и улучшение механических свойств: По мере удаления пор и достижения полной плотности керамического компакта механические свойства керамической детали улучшаются. Плотность приводит к повышению прочности, твердости и других механических свойств.
- Усадка: В процессе спекания керамика обычно усаживается на 20-25%. Для достижения контролируемой и равномерной усадки важно иметь хорошую, равномерную плотность зеленой массы на этапе формования.
- Жидкофазное спекание: В некоторых случаях в процессе спекания может присутствовать жидкая фаза. Этот способ известен как жидкофазное спекание и применяется для керамики, которую сложнее уплотнить. Небольшие объемы добавок в композиции образуют жидкость при температуре спекания, способствуя перегруппировке частиц и удалению пор.
В целом спекание является важнейшим процессом превращения порошка в плотное керамическое изделие с заданными характеристиками и свойствами материала. Он включает в себя снижение поверхностной энергии, закрытие пор и уплотнение керамической детали.
Усовершенствуйте процесс спекания с помощью передового лабораторного оборудования KINTEK. Добейтесь оптимального уплотнения и улучшения механических свойств с помощью наших передовых технологий. Независимо от того, предпочитаете ли вы твердофазное или жидкофазное спекание, наше оборудование справится с любой задачей. Повышайте производительность и эффективность вместе с KINTEK. Свяжитесь с нами сегодня для консультации и выведите производство керамических порошков на новый уровень.
