ТОП 10:

Спекание компактированных изделий



Спекание — основная технологическая операция в процессе получения плотных материалов с оптимальной зернистой и гетерофазной структурой. Микроструктура спеченного образца зависит не только от характеристик исходного порошка и микроструктуры сырой формовки, но и от процессов массопереноса при спекании [9]. Установлено, что порошки размером порядка 10 нм спекаются в 106-108 раз быстрее, чем порошки микронного размера [10]. Спекающееся тело иногда рассматривают как комбинацию двух фаз: пустоты и вещества, - т.е. как особое состояние, связанное с дисперсностью и явлениями на границах частиц, обусловленными их значительной кривизной и поверхностной энергией [12]. Движущей силой процессов спекания является избыточная поверхностная энергия (спекание ведет к её уменьшению). Специфичность дисперсного состояния вещества проявляется даже в таких фундаментальных физических параметрах, как температура плавления: при повышении дисперсности металлических частиц температура плавления значительно снижается относительно их компактного состояния.

При повышении температуры тело, представляющее собой комбинацию пустот и соприкасающихся частиц, приобретает вначале непороговую, а затем пороговую ползучесть, т.е. способность к перемещению частиц друг относительно друга. Первая составляющая подвижности реализуется в принципе при сколь угодно малых напряжениях (например, диффузия по точечным дефектам). Вторая – связана с преодолением разного рода препятствий (здесь речь идет уже, как правило, о перемещении дислокаций) [11].

За счет реализации разного рода способностей к перемещению происходят следующие явления. Коалесценция частиц вещества и коалесценция пор между собой. Уже захваченная зерном вещества пора может выйти на межзеренную поверхность, в частности, при понижении парциального давления паров содержащихся в ней газов и при условии достаточной подвижности компонентов в структуре твердого тела. При коалесценции кристаллических частиц происходит рекристаллизационное поглощение одних частиц другими (как правило, более крупными). Способность к захвату пор и имеющихся первоначально на границах частиц дислокаций кристаллографического ориентационного несоответствия зависит от соотношения скорости их выхода на поверхности и скорости движения фронта рекристаллизации. В процессе рекристаллизации кроме того возможно явление диффузионного поворота мелких частиц на поверхности более крупных. В ходе рекристаллизации блоки стремятся приобрести наиболее выгодную с точки зрения энергетики форму, что называют полигонизацией. В сечении блоки выглядят при этом как шестиугольники. Таким образом, при спекании происходят процессы усадки твердого тела, изменения формы пор, рост зерен [13].


ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

В качестве объекта исследования явился наноразмерный порошок состава Al2O3-70%Y0.1Zr0.9O2, полученный методом химического осаждения из раствора вода-изопропанол в соотношении 1:5.

Цель данной работы – определить влияние технологических параметров (давление холодного изостатического прессования, температура спекания) на свойства керамики Al2O3-70%Y0.1Zr0.9O2.

При комплексном исследовании полученных образцов решались следующие основные задачи:

· исследование влияния давления холодного изостатического прессования на свойства компактированных и спеченных керамических материалов состава Al2O3-70%Y0.1Zr0.9O2;

· анализ особенностей микроструктуры спеченных образцов состава Al2O3-70%Y0.1Zr0.9O2, скомпактированных при различных давлениях;

· исследование механических свойств полученных образцов.

Для решения этих задач была изготовлены экспериментальные образцы и исследованы их свойства.







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.228.10.64 (0.005 с.)