Объемно-диффузионная модель спекания

Объемно-диффузионная модель спеканияПредположение Кучинского о том, что выходы вакансий находятся на поверхностях частиц, объясняет уплотнение прессовки только пока поры остаются открытыми и взаимосвязанными, т. е. можно предположить, что материал течет в месте контакта в начальной стадии спекания, частицы остаются сферическими, так как отклонение от кривизны их поверхностей обусловливает диффузионное течение, которое будет стремиться удалить такие отклонения. Кларк и Уайт, пытаясь объяснить спекание на основе вязкого течения, также формально допускали, что частицы остаются сферическими. Кинджери и Берг, однако, показали, что наблюдаемые скорости уменьшения расстояний между центрами частиц велики, что объясняется ростом перемычки благодаря объемной диффузии.

Кинджери и Берг предложили модель, в которой допускается существование границ зерен между сферическими (монокристаллами) частицами и которые действуют как выходы вакансий.

В этом случае атомы будут перемещаться от выходов вакансий к поверхности перемычки.

Такое расстилание материала в перемычке уменьшает расстояния между центрами частиц. На основании этого они нашли выражение для роста перемычки со временем, подобное уравнению Кучинского, но с большим числовым множителем.

Однако при сравнении данных по росту перемычек и усадке Кобл нашел, что первый процесс протекает слишком быстро по сравнению со вторым и предположил, что некоторые вакансии диффундировали к поверхности частиц, как в модели Кучинского.

При таком допущении должен увеличиться рост перемычек относительно усадки.

Величины D были получены из данных по усадке и росту перемычек, а из температурной зависимости этих данных была получена энергия активации, равная 693 кдж/моль (165 ккал/моль).

Это допущение возможно лишь при диффузии медленно движущихся ионов. Анализы данных усадки для прессовок Fe203 показали, что допущения, сделанные в модели Кинджери и Берга, справедливы и коэффициент диффузии и энергия активации хорошо согласуются с опубликованными данными для диффузии ионов Fe3+, т. е. медленно движущихся ионов в этом окисле.

Комментарии запрещены.