Твердофазовое спекание

Диффузионный механизм - градиент концентрации вакансий является движущей силой их диффузии от поры и диффузии атомов или ионов в пору - уплотнение материала.

Механизм пластической деформации при высоких температурах поверхность частиц находится в термопластичном состоянии. Перемещение частиц под действием капиллярных сил называют диффузионно-вязкой ползучестью.

Механизм испарения-конденсации - транспорт вещества в виде пара под влиянием разницы давлений над выпуклой и вогнутой поверхностями.

Реакционное спекание заполнением пор конденсированными продуктами химических реакций компонентов при условии увеличения молярного объема новообразований. Уплотнение изделий из нитридов, карбидов с низкими коэффициентами диффузии проводят реакционным спеканием.

Активированное спекание введение добавок, которые образуют твердые растворы (добавка TiO₂ к Al₂O₃); образуют химическое соединение (добавка MgO и Al₂O₃ образует Mg Al₂O₄).

Эффективность действия добавок на спекание проявляется при их малых концентрациях.

Жидкофазное спекание

Образование расплава и стягивание частиц силами поверхностного натяжения. Варианты: расплав не взаимодействует с частицами, растворяет или вступает с ними в химическое взаимодействие.

Проблемы спекания

снижение плотности образование пор в объеме зерен снижение прочности аномальный рост отдельных зерен замедление спекания общий рост зерен - увеличение диффузионного пути

Цель спекания получение плотного материала

С гомогенной мелкозернистой структуры.

 

Двухстадийный метод спекания

используют различия в энергии активации процессов диффузии по границам зерен (меньше) и миграции границ (больше). Процесс уплотнения структуры материала продолжают за счет многочасовой выдержки.

 

 

Спекание нагревом внешними и внутренними

Источниками тепла.