Уменьшение пористости

Уменьшение пористостиСпекание обычно сопровождается уменьшением пористости и увеличением плотности массы. Одновременно происходит уменьшение поверхности частиц и свободной поверхностной энергии системы. Поэтому спекание является необратимым процессом, в котором уменьшение свободной энергии вызвано уменьшением поверхности частиц.

Точно определить геометрические изменения, которые возможны в результате уменьшения поверхности частиц при уплотнении, невозможно, так как они зависят от формы и величины частиц, их распределения, а также способа их уплотнения.

Последнее особенно сильно влияет на изменение расстояний между зернами в прессованной массе и на геометрию пор. Причем характер этого влияния сложный и неопределенный.

Однако отдельные явления, протекающие при спекании, можно выяснить.

В первоначальной стадии спекания преобладает увеличение со временем поверхности контакта между частицами, сопровождающееся скруглением острых углов в точке их соприкосновения. При этом происходит уплотнение, расстояние между центрами частиц уменьшается, что является причиной уменьшения пор внутри частиц.

Поры на этой стадии взаимосвязаны.

В последней стадии спекания поры разрываются на отдельные изолированные объемы, а уплотнение происходит в результате их уменьшения.

Процесс перемещения материала при спекании изучали многие исследователи.

В основном во внимание принимают пять различных транспортных процессов, в результате которых происходит изменение геометрических размеров: вязкое течение, пластическое течение, испарение — конденсация, объемная диффузия и поверхностная диффузия.

Механизм испарения — конденсации и поверхностной диффузии позволяет объяснить рост перемычек между зернами, но не объясняет процесс уменьшения расстояний между центрами частиц, так как конфигурацию частиц в прессовке определить невозможно.

Комментарии запрещены.