Сближение частиц материала при сушке

Сближение частиц материала при сушке

I-удаление связки; II-разложение связки на газообразные продукты; III-полное выжигание; IV-частичное спекание. Схема процесса удаления связки

Процессы, протекающие при нагревании в заготовках : На начальной стадии: ▪ удаление механически и химически связанной воды; ▪ выгорание органических веществ; ▪термическое разложение кристаллических соединений (карбонатов, сульфатов) с выделением газов и паров; ▪ линейное (объемное) расширение другие структурообразования, интенсифицирующие процесс На последующих стадиях: ▪ твердофазные химические реакции; ▪ взаимные растворения компонентов с образованием новых фаз; ▪плавление отдельных составляющих; ▪ полиморфные превращения; ▪концентрация внутренних напряжений.

Механизмы спекания: 1) диффузионный; 2) жидкостной; 3) испарение и конденсация; 4) пластическая деформация; 5) реакционный.

Процесс спекания а - начальная стадия б- промежуточная, стадия в- конечная стадия

Тонкая пудра Al2O3 Al2O3-гранулят

(x/R)2≈3a/2Rη Δl/l≈3aτ/8Rη, где x - радиус площади контакта; R – начальный радиус частицы; a – удельная поверхностная энергия; τ – время; η – коэффициент вязкости; l и Δl – соответственно расстояние между частицами и его изменение.

Возможные варианты расположения пор в структуре Залечивание изолированной поры

Туннельная печь

Схема обжига 2-3 часа

Показатели для оценки процесса спекания: ▪кажущаяся плотность; ▪пористость (внутризеренная, межзеренная); ▪усадка; ▪изменение массы. Спекающие добавки-минерализаторы: -Al2O3, CrO3→уменьшение размера зерен -ZnO, CdO →рост зерна

Типичные температуры спекания:

где Vn- объем пор спеченного материала; V0n- объем пор до спекания; P0-объемная доля пор до спекания. Z= = * , Взаимосвязь кинетических параметров спекания с прочностью керамики.