Słowniczek

Spiekanie

Spiekanie to proces produkcyjny polegający na formowaniu wytrzymałego mechanicznie korpusu z proszku ceramicznego lub metalicznego.

Osiąga się to poprzez zastosowanie ciepła (często w połączeniu z wyższym ciśnieniem), ale utrzymując temperaturę poniżej temperatury topnienia głównego składnika. Podczas spiekania zwykle obserwuje się skurcz spowodowany zagęszczaniem i gojeniem porów. Ponadto może wystąpić wzrost ziaren. Rozróżnia się spiekanie w fazie stałej i w fazie ciekłej. W tym drugim przypadku podczas ogrzewania zachodzi tylko częściowe topienie.

Etapy zachodzące podczas spiekania są bardzo złożone. Istnieją różne czynniki, które wpływają na proces spiekania, takie jak wielkość ziarna lub zagęszczenie. Ponadto warunki spiekania (temperatura, czas i atmosfera) również mają wpływ na produkt końcowy.

Spiekanie jest kolejnym etapem w łańcuchu produkcyjnym po usuwaniu zgorzeliny. Jest on zwykle badany za pomocą dylatometru w celu uzyskania informacji o etapach skurczu i skurczu końcowym. Inną metodą charakteryzowania procesu spiekania jest Przewodność cieplnaPrzewodność cieplna (λ z jednostką W/(m-K)) opisuje transport energii - w postaci ciepła - przez ciało o masie w wyniku gradientu temperatury (patrz rys. 1). Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, ciepło zawsze przepływa w kierunku niższej temperatury.przewodność cieplna, ponieważ tworzenie się szyjek i wzrost ziaren może skutkować inną przewodnością cieplną niż w przypadku luźnego lub tylko zagęszczonego proszku.

Ponieważ spiekanie odbywa się zwykle w wyższych temperaturach, koszty energii są wysokie. Dlatego też stosuje się różne podejścia, takie jak spiekanie sterowane szybkością (Spiekanie z kontrolowaną szybkością (RCS)Właściwości spiekanych produktów, takie jak gęstość lub rozkład wielkości cząstek, zależą od warunków spiekania (temperatura, atmosfera itp.), a zwłaszcza od szybkości spiekania. RCS) lub analiza kinetyczna, aby skrócić czas i, jeśli to możliwe, również temperaturę, a dodatkowo zoptymalizować zagęszczanie spiekanej części.

Poniżej znajduje się przykład przedstawiający spiekanie zielonego korpusu porcelanowego.