Сближение частиц материала при сушке

I-удаление связки;
II-разложение связки на газообразные продукты;
III-полное выжигание;
IV-частичное спекание.
Схема процесса удаления связки

Процессы, протекающие при нагревании в заготовках :
На начальной стадии:
▪ удаление механически и химически связанной воды;
▪ выгорание органических веществ;
▪термическое разложение кристаллических соединений (карбонатов, сульфатов) с выделением газов и паров;
▪ линейное (объемное) расширение
другие структурообразования, интенсифицирующие процесс
На последующих стадиях:
▪ твердофазные химические реакции;
▪ взаимные растворения компонентов с образованием новых фаз;
▪плавление отдельных составляющих;
▪ полиморфные превращения;
▪концентрация внутренних напряжений.

Механизмы спекания:
1) диффузионный;
2) жидкостной;
3) испарение и конденсация;
4) пластическая деформация;
5) реакционный.

Процесс спекания
а - начальная стадия
б- промежуточная, стадия
в- конечная стадия

Тонкая пудра Al2O3
Al2O3-гранулят

(x/R)2≈3a/2Rη
Δl/l≈3aτ/8Rη, где
x - радиус площади контакта;
R – начальный радиус частицы;
a – удельная поверхностная энергия;
τ – время;
η – коэффициент вязкости;
l и Δl – соответственно расстояние между частицами и его изменение.

Возможные варианты расположения пор в структуре
Залечивание изолированной поры

Туннельная печь

Схема обжига
2-3 часа

Показатели для оценки процесса спекания:
▪кажущаяся плотность;
▪пористость (внутризеренная, межзеренная);
▪усадка;
▪изменение массы.
Спекающие добавки-минерализаторы:
-Al2O3, CrO3→уменьшение размера зерен
-ZnO, CdO →рост зерна

Типичные температуры спекания: