Границы зерен под малыми углами

Границы зерен под малыми угламиВ настоящее время роль границ зерен при спекании достаточно хорошо изучена, а экспериментальные доказательства опубликованы в нескольких статьях. Границы зерен в основном выполняют обязанности стоков вакансий, диффундирующих из пор. Процесс спекания имеет три стадии.

В начальной стадии образуются перемычки между частицами, в промежуточной — поры еще связаны каналами вдоль углов, у которых встречаются три грани, в конечной присутствуют только изолированные поры.

Во всех стадиях движущей силой процесса является поверхностная энергия пор. В первой стадии важную роль играет поверхностная диффузия, но в последующих стадиях преобладает механизм диффузии вакансий от поверхности поры к границам зерен и другим стокам вакансий.

Эти механизмы качественно объясняют многие экспериментальные данные по спеканию.

Однако некоторые осложнения могут препятствовать качественному соответствию между экспериментом и теорией. Одним из таких осложнений является рост зерен при спекании и понижение скорости спекания из-за удлинения пути диффузии вакансий.

Второе осложнение вызвано тем, что, помимо границ зерен, существуют другие стоки вакансий. Третья проблема возникает из-за сложности механизма диффузии.

Одновременно протекают и диффузия элементов решетки, и диффузия границ зерен.

В соединениях возможен случай сложной диффузии, когда один ион диффундирует через решетку, в то время как другой диффундирует по границам зерен. Дополнительное осложнение, не позволяющее точно определить механизм спекания, возникает из-за того, что не все поры имеют одинаковый размер, поэтому ряд пор исчезает задолго до достижения максимальной плотности и суммарная скорость спекания зависит от распределения пор по размерам.

Как было показано, поток вакансий, направленный к границам зерен, контролируется упругими напряжениями, поэтому Существует несколько теорий о взаимосвязи между движущей силой и скоростью миграции.

Комментарии запрещены.