Sintering, yüksek çözünürlükte kullanılan temel bir termal süreçtir - doğrudan son mekanik özellikleri yönetir. Dikkatli bir işlem kontrolü olmadan, sağlam, mekanik olarak sağlam bir vücut, onu ısıtmak için, güvenilirlik noktası.Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için bağımlılık - yüksek katkı maddeleri azaltımı - bu kasıtlı olarak eklenmiş malzemelerle ilgili düzeltmeleri yapar.
Sintering Katkıları Nedir?
Ekstr katkı maddeleri, bu katkı maddelerinin temel fonksiyonlarını ısıtma sırasında sıvı veya camlı bir fazın oluşmasını sağlamak için temel toz kümesine dahil edilir veya yüzeysel difüzyonu artırmak için yüzey kimyası olarak kullanılabilir.Reaktif fazlar iki geniş kategoriye ayrılabilir:Dönemli[Dönemli)[Dönemli bir ekseçmiş gibi, bu ekinler için, eklenme ve betonlar için, yüksek çözünürlükte bir şekilde yapılır.
Kaderin sınıflandırılmasının ötesinde, sintering katkı maddeleri de kimyasal doğası tarafından kategorize edilir. Ortak aileler metal oksitler (bir ışık, yttria, ceria), tırlar ( ⁇ ⁇ ⁇ ) nitritler (Düzücükler) ve boron bazlı bileşikler.Her aile, özel baz malzemeler için farklı avantajlar sunar.
Sintering Katkıları Densification Nasıl Geliştirilir?
Densification00:10 sintering, toplu taşıma mekanizmaları tarafından yönetilir - açıkçası difüzyon, vius akışı ve buharlaştırmanın başladığı sıcaklıkları azaltır ve bu prosesleri birkaç iyi ayarlı rotalar aracılığıyla artırır.Bu özellikle de silikon gibi malzemeler için kritiktir (SiC) veya boronter (B)
Bir başka anahtar mekanizması da, katı partiküllerin yeniden düzenlenmesi için gerekli olan sistemlerde geçerlidir.[Dönemli alanlar, sintering, capillary kuvvetlerin sıvı katkılarından oluşan katı yüzeylerde, büyük gözeneklerin yanı sıra, beton sınırlarının ve sıvı fazın daha hızlı yayılmasında, bu da çok daha hızlı bir şekilde bozulmaya yol açıyor.
Eksler ayrıca yüzey enerjisini[Döneticileri değiştir], yüksek yüzeyli enerji azaltımı sırasında, yüksek çözünürlükte veya mikroyapısal koarlar oluşturmak için aktivasyon bariyerini azaltarak, örneğin, küçük bir eksiyon sınırı hareketliliğini azaltmak ve yüksek bir yüzeysel büyüme oranını önlemek için.Bu dengeyi korumak için.
Sıvı Aşama Sintering
Sıvı faz sintering (LPS) belki de en yaygın sintering katkılarının uygulamasıdır. LPS'de, termal döngünün bir parçası boyunca devam eden bir sıvı oluşturur.[Dönetici:0)))
- [FONT:0]Rearrangement:[Dönetici formları olarak, sağlam parçacıkları ıslaktır. Capillary güçleri birlikte parçacıkları çizir, hızlı bir şekilde dezenfeksiyona yol açabilir.Bu aşama, iyi tasarlanmış sistemlerde% 70-80'e kadar ortadan kaldırılabilir.
- [FONT:0) Solution-reprecipitation: Sıvı daha küçük partikülleri veya yüksek enerji bölgeleri katıların çözülür. Malzeme sıvı ve katı-solid temaslarında taşınır.
- [FONT:0) Son olarak doğrulaşma: [Dönemli sıvı soğutmaya veya kısmen kaldırılabilir.Ss, katı-state diffüzyon yoluyla inmeye devam eder ve sıvı faz genellikle tahıl sınırlarında biter, mekanik özellikleri etkileyen ince bir iç içe geçmiş bir film oluşturur.
Klasik bir örnek, Tıraşlı (WC) kobalt (Co) binder ile bir sıvı aşamasını yaklaşık 1300 °C'de oluşturur ve WC partiküllerini çözün ve daha büyük tahıllara izin verir. Sonuç, son derece yoğun bir kompozittir ve sertliği kesmekte kullanılır.
Mekanik Güçlü Güç Üzerine Etkisi
Geliştirilen fethetmek birincil fayda, mekanik güçte dramatik bir gelişmedir. Güç, her iki seramik ve metalde, katkılarla ilgili olarak, güçlü yönlerin en yüksek teorik değerlere göre.
Porosity ortadan kaldırılmasının ötesinde, pompalar ile güç etkiler: 0)) MgO (vardır) söndürücü (Dörtücü) bir miktar sıvı büyüme, büyük, yüksek çözünürlükte, silikon nitrit boyutlarında, örneğin, alüminyum oksit seramikler ile güçlenir, MgO (önder)[TFLT3) ile birlikte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte.
Ek olarak, ZrO[Döneticileri) ile birlikte, Y[DÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜ
Ortak Sintering Katkıları ve Uygulamaları
Bir sintering katkı seçimi son derece sisteme özgüdür. Aşağıda farklı malzemelerde kullanılan en yaygın katkılardan bazıları şunlardır:
- [DÜDÜ:0)Alumina (Al[DÜDÜT:2)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ: 3 )[DÜye Olmayanlar: [DÜye Olmayanlar: 1) MgO, SiO[DÜDÜye Olmayanlar İçindekiler[DÜye Olmayanlar)[Üye Olmayanlar (M)
- [FONT:0)Siliconplastik (SiC): SiC, Al ) gibi oksit katkılarını gerektirir).|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|D|Dol|D|D|Dol|D|D|D|Dol|D|Dol|D|D|D|D|D|D|D)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))
- [FONT=0)Zirconia (ZrO)) calcia (CaO) oda sıcaklığında tetragonal fazı stabilize eder.
- [FONT=0)Silicon Nide (Si) 3 )[FLT: 4][/FONT)[D][/FONT|D][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=3][/FONT=))[D][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=
- [FONT:0)TSTSAN (WC): [Dönetici: Cobalt (Co) klasik binder, eutectic sıvı oluşturmak için kullanılır. Nickel (Ni) ve demir (Fe) ayrıca çevresel ve ekonomik nedenlerle kullanılır.
- [FONT:0)Boronplastik (B)4[D:2)[D:2)[Dönetici:0) Karbon ve alüminyum ortak katkı maddeleridir. Karbon oksit boşluklarını azaltır, alüminyum bir sıvı faz oluşturur.
Her katkı taban tozu ile uyumlu olmalıdır; istenmeyen aşamalar veya uçucu türlerin ortaya çıkabilir. Örneğin, bir ışıkta, aşırı SiO[D:0)2) WC'de cam embrittlement'a yol açabilirken, çok fazla Co sertliği azaltır.
Faktörler Etkileyici Seçme
Doğru sintering katkısını seçmek, birden fazla faktör için sistematik bir değerlendirme gerektirir:
- [[Düzg:0)Chemical uyumluluk:[Dönetici:[Dönetici:0) Madde, materyali zayıflatan istenmeyen ikincil aşamalar oluşturmamalıdır. Temel materyalde ideal olarak veya yararlı bir iç faz oluşturmak gerekir.
- [FONT:0] Davranışı ayırıyoruz: [Dönemli aşama sintering için, katkı maddeleri sağlam parçacıkları ıslatmalıdır. Yoksulluk, yanlışlık ve homojen mikro yapılara yol açıyor.
- [FONT:0)Koncentasyon: [Dönetici:[Dönetici:0)) Katkı miktarı kritiktir. Çok az da inifikasyonu artırmak için başarısız olur; çok fazla sıvıya, tahıl büyümesi veya yüksek sıcaklıklarda yer alan geleneksel camlara yol açabilir.
- [FONT:0]Sintering atmosferi:[Dönetici:[Döneticiler oksijen kısmi baskıya karşı hassastır. Örneğin, sintering silikon, bir azaltma veya inert atmosfer (argon, azot) katkısını önlemek için gereklidir.
- [[DÜye:0) Maliyeti:[Dönetici:[Dönetici:0) Pahalı nadir bulunan oksitler üstün özellikler sunabilir ancak performans sadece maliyetle ilgili uygulamalar için rezerve edilir.
Meydanlar ve düşünceler
Yararlı dağıtımlarına rağmen, katkı maddeleri çeşitli zorluklarla karşı karşıya kalabilir.Bir ortak konu, sörfçüler veya kimyasal kaplama yöntemleri gibi gelişmiş karıştırma teknikleri bunu hafifletebilir.
Bir başka meydan okuma:0) tahıl sınır aşamalarının kontrol edilmesi[Dönemli aşamada sintering, rezüel camlı faz yüksek sıcaklıklarda yumuşatabilir, ürperatif direnç azaltılabilir. Yüksek sıcaklık uygulamaları için mühendisler, rerakterli fazın kompozisyonunu geri verebilir veya kristalin ısı tedavilerini artırmak için. Örneğin, silikon nitride, küçük miktarda ışık ve yttria ekleyerek bir kristalizasyon ekileri ile takip edebilir.
[FONT:0)Eksileyici volümeler[[Döneticiler), boron oksit veya lityum bileşikler gibi malzemeler için bir endişedir, ki bu, sinteringe yardımcı olabilir. Bu, ısıtma döngülerinin dikkatli bir şekilde zamanlamasını gerektirir veya kısmen kaplı haçlı basınçları korumak için kullanılır.
Son olarak, WC sert metallerde yaygın olarak kullanılan, potansiyel bir karsinojen olarak sınıflandırılmış, nikel veya demir alaşımları gibi alternatif bağlara yol açıyor. Benzer şekilde, liderlik ve kamyum bazlı katkı maddeleri daha güvenli alternatifler lehine aşamaya çıkıyor.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Yüksek performanslı seramik ve metal bileşenleri üretmek için katkı maddeleri gereklidir. Daha düşük işlem sıcaklıklarını azaltır, yüksek yoğunluka kadar sinerjik katkılar sağlar ve temel materyal sistemi, sıvı fazlarını değiştirir, yüzey enerjilerini değiştirir veya kontrol eder.Bu katkı maddeleri, aksi takdirde yüksek yoğunlukta daha hafif bir şekilde işlemeye devam eder.
Daha fazla bilgi için ve katkı maddelerinin temelleri hakkında bilgi edinmek için, SİFFT:0)Sintering Wikipedia makalesi) için genel bir genel bakış veya [[Döneticileri için[Döneticileri ile ilgili konu [Döneticileri ile ilgili olarak [Döneticileri ayrıntılı olarak ele almak için).