асток за розмірами
Воно повинно бути по можливості вузьким, для того щоб не відбувалося різної усадки навколо різних частинок при їх спіканні, з іншого боку, монодисперсні частинки утворюють більш рихлу упаковку, ніж порошки, приготовлені з частинок різного, але контрольованого розміру, щоб заповнити проміжний простір.
1.2.3 Однорідність форми
Вона необхідна для досягнення щільної упаковки. Більш щільна упаковка частинок зменшує відстань, необхідну для перенесення речовини при спіканні, і, відповідно, збільшує швидкість ущільнення кераміки. Якщо частинки мають при цьому однакову орієнтацію кристалографічних осей щодо форми частинок, то усадка таких композицій під час сушіння і спікання буде ізохронної. Ці уявлення були застосовані до опису процесу спікання кубічних нанокристалів [2]. Кути при вершині, утвореної кордонами трьох зерен в кераміці, рівні приблизно 120 °. Дана величина кута характерна для контакту двійників у напрямку на межі вихідного кубічного кристала. Аналогічні двійники утворюються при зростанні кубічних кристалів. Згідно з «двійникової» моделі будови кераміки орієнтація зерен і зменшення пір відбуваються в процесі пластичної деформації зразка. Цей процес протікає в основному на стадії холодного пресування заготовки при тиску 100-200 МПа перед подальшим вакуумним спіканням. Схема процесу представлена ??на малюнку 2.
Малюнок 2 - Модель ущільнення кераміки з кристалів з кубічної структурою [2]
Ця модель суперечить найбільш широко поширеній думці, що для отримання безпористою кераміки слід використовувати сферичні частинки і прагнути до їх плотнейшей упаковці при формуванні. Передбачається, що насправді сферичні частинки утворені кубами, вписаними в сферу. Первісна навантаження при пресуванні достатня для пластичної деформації навіть таких малопластичних кристалів, як. Заліковування пір відбувається шляхом перенесення речовини, супроводжуваного обертанням решітки. Таким чином, відповідальним за утворення безпористою кераміки є процес, аналогічний «Двійникування» кристалів.
Напрошується висновок, що для досягнення щільного упакування, згідно з «двійникової» моделі будови кераміки, краще використовувати кристали кубічної форми.
1.2.4 Агломерація часток
Агломерація призводить до неоднорідною упаковці і подальшого неоднорідного спікання. У результаті в керамічному зразку утворюються внутрішні пори і тріщиноподібні порожнечі [3]. Характер агломерації можна розділити на два типи. При м'якій агломерації частки утримуються разом слабкими вандерваальсовимі силами. При сильній агломерації частинки пов'язані між собою містками з сильних хімічних зв'язків. Порошок для спікання повинні володіти мінімальним ступенем агломерації, по можливості уникаючи сильною. Для демонстрації впливу агломерації на пористість кераміки на малюнку 3 наведена залежність щільності кераміки на основі стабілізованого діоксиду цирконію від температури спікання [4].
1 - неагломероване порошок, 2 - агломерований порошок
Рисунок 3 - Щільність спеченной кераміки на основі діоксиду цирконію, стабілізованого оксидом ітрію, щодо щільності монокристалу залежно ві...
