Основные закономерности спекания
Необожженное изделие состоит из отдельных зерен, связанных между собой адгезионными силами. В зависимости от вида исходных материалов и метода оформления заготовки количество пор в ней может достигать 40% и более. При нагревании она превращается в плотное тело. Одновременно нагрев может сопровождаться рядом физических процессов: дегидратацией, химическими реакциями в твердой фазе, полиморфными превращениями, изменениями текстуры, образованием новых фаз и др. [69].
Эти процессы протекают одновременно и их разделение связано со значительными трудностями; объединяют их термином «спекание».
Разнообразие и сложность процессов настолько велики, что невозможно найти количественный критерий, который вполне определенно и однозначно характеризовал бы спекание. Чаще всего в качестве такого критерия выбирают степень уплотнения или упрочнения образцов, однако, как мы убедимся ниже, лучшее понимание явлений достигается при применении комплекса характеристик.
Регулируя по возможности каждый из указанных процессов, получают как плотные структуры, аналогичные структуре литых металлов, так и пористые материалы. В первом случае происходит сокращение объема имеющихся в сырце пор и спекание сопровождается уплотнением. Однако последнее не всегда наблюдается при термообработке; например, имеются безусадочные массы, для которых спекание характеризуется лишь увеличением механической прочности.
Таким образом, в общем случае при спекании происходит изменение строения полуфабриката, а именно изменение величины частиц твердой фазы и пор и характера распределения их по размерам; в некоторых случаях изменяется также структурное состояние отдельных частиц. Всю сложную последовательность процессов, происходящих при спекании, Я. Е. Гегузин [66] условно разделяет на три стадии, положив в основу геометрический признак. Считая, что вначале зерна соприкасаются лишь на участках, площадь которых мала по сравнению с площадью сечения частичек порошка, различные стадии спекания без учета структурного состояния чаоггиц можно описать следующим образом. На начальной стадии происходит взаимное припекание частиц, сопровождающееся увеличением площади контакта между ними и иногда сближением их центров; контакты здесь еще так малы, что поры являются непрерывной фазой.
0 коммент.:
Отправить комментарий