Вплив різних факторів на процес спікання у присутності рідкої фази

         Як було відзначено, у процесі рідкофазного спікання беруть участь всі описані механізми. Однак залежно від розчинності компонентів, ступеня змочування й кількості рідини може превалювати той або інший механізм.

При великій кількості рідини повне ущільнення може бути досягнуто тільки за рахунок процесу рідкого плину без зміни форми зерен твердої фази.

У загальному випадку швидкість і ступінь ущільнення підвищуються зі збільшенням кількості рідкої фази. Однак в деяких системах внаслідок значної розчинності компонентів і переважної дифузії одного компонента в іншій спостерігається велике збільшення розмірів зразків.

На процес рідкофазного спікання також впливає розмір частинок порошку.

Встановлено, що в процесі перегрупування ступінь ущільнення

                                       (2.31)

обернено пропорційний розміру частинок, а в процесі розчинення-осадження обернено пропорційний радіусу в ступені 4/3:

                                     (2.32)

Важливе значення також має тиск пресування. Високі тиски пресування сприяють утворенню "замкнутих" пор у виробі, що при спіканні приводить до протидії тиску газів у замкнутих порах капілярному тиску. Якщо капілярний тиск більше тиску газу в порах, відбувається усадка, якщо менше, − ріст зразка. Цей ріст можна зменшити, якщо збільшити час спікання за рахунок компенсувальної дії усадки. У цьому випадку відбувається коалесценція пор (збільшення в розмірі) і тим самим зменшується тиск газу в них.

У загальному випадку можна сказати, що збільшення тиску пресування позитивно впливає на спікання зразків у тих межах, де воно не є причиною утворення великої кількості замкнутих пор.

У процесі спікання сумішей порошків утворюється рідка фаза, що може зникати або залишатися в ньому до кінця. Вона зникає в тому випадку, якщо відбувається взаємодія рідкої й твердої фаз із утворенням нових, більш тугоплавких фаз (твердих розчинів, хімічних сполук). У міру взаємодії рідка фаза буде зникати й надалі, процес спікання буде визначатися закономірностями спікання у твердій фазі. У цьому випадку утворення нових фаз може приводити до відхилення в монотонності усадки за рахунок дії тиску кристалізації й інших факторів, характерних для спікання в присутності рідкої фази й у твердій фазі.

При спіканні суміші порошків у присутності рідкої фази можливі випадки, коли розчинність компонентів обмежена або повністю відсутня. Тому незалежно від часу витримки при даній температурі система залишається гетерогенною й рідка фаза залишається до кінця спікання. У цьому випадку відбувається ущільнення матеріалу за рахунок процесів перегрупування з наступною перекристалізацією більш тугоплавкої фази через рідку фазу, евтектичного складу. При цьому переважно розчиняються найбільш дрібні частки тугоплавкої фази з наступним їх виділенням на більших частинках з пересиченого розчину. При цьому частинки тугоплавкого компонента здобувають форму від ограненої до округлої залежно від поверхневої енергії. Чим більша поверхнева енергія, тим більш правильна форма зерен, що утворяться. Закономірності спікання в цьому випадку визначаються закономірностями процесу перегрупування частинок.