NETZSCH A Termica Neo revela o processo de sinterização de c

O que acontece no interior de uma peça cerâmica durante a SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização?

Os gradientes de temperatura, as variações de DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade e as alterações no fluxo de calor, todos esses fatores moldam a microestrutura final.
Até agora, essa dinâmica permanecia oculta — estimada apenas a partir de curvas de retração ou medições de DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade.

NETZSCH O Termica Neo muda isso. Ele transforma a cinética de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização em mapas 3D de temperatura, taxa de densificação e transferência de calor, mostrando como seu material se consolida camada por camada.

Simulação 3D da temperatura e do grau de sinterização no nitreto de silício (Si₃N₄), visualizando os campos de calor e de densificação durante a sinterização da cerâmica. — Figura: Imagem de simulação 3D mostrando os campos de temperatura e o grau de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização no Si₃N₄.

O desafio da simulação de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização

A SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização é mais do que apenas aquecimento. Ela envolve difusão, porosidade e Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica, cada uma delas variando com a temperatura e a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade.
Uma temperatura uniforme no forno não significa uma densificação uniforme. O núcleo pode ficar para trás ou superaquecer, dependendo da geometria e da transferência de calor.

O software Termica Neo, da NETZSCH , relaciona dinamicamente esses fenômenos:

Importa modelos do Kinetics Neo para a relação entre taxa de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização e temperatura.
Leva em conta a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica dependente da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade.
Simula a temperatura, a taxa de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização e o grau de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização (α) no espaço 2D ou 3D.

Estudo de caso: Nitreto de silício (Si₃N₄)

As simulações do Termica Neo mostram um aumento drástico na Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica — cerca de 25 vezes maior entre o material verde e o totalmente sinterizado. Essa mudança altera o fluxo de calor interno e acelera a densificação na superfície. O modelo prevê:

~17% de encolhimento no comprimento,
aumento de 40% na DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade,
frentes de temperatura e densificação se deslocando para dentro.

A conclusão: controlar as taxas de aquecimento e os tempos de manutenção para alcançar homogeneidade sem microfissuras, e não apenas a densificação total.

Estudo de caso: Otimização da zircônia

A Termica Neo testou diversos perfis de aquecimento para a zircônia. Um programa de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização otimizado de 72 minutos produziu campos uniformes de temperatura e densificação com EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão mínima.
Perfis irregulares revelaram núcleos mais frios e frentes de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização atrasadas. Esses são indicadores-chave para o ajuste do processo.

Simulação de sinterização de zircônia com mapas de calor 2D de temperatura, taxa de sinterização e grau de densificação, utilizando o softwar NETZSCH Termica Neo. — Figura: Capa de zircônia com mapas 2D de temperatura, taxa de sinterização e grau de sinterização.

Veja todos os estudos de caso em detalhes em nosso novo folheto:

Baixar folheto

Por que isso é importante

A sinterização determina o desempenho final. O Termica Neo ajuda você a:

Visualizar gradientes de temperatura e densificação em tempo real.
Otimizar as taxas de aquecimento, os tempos de manutenção e o resfriamento para obter uma DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade uniforme.
Prever o comportamento de retração e as zonas de EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão térmica.
Encurtar os ciclos de desenvolvimento e reduzir os lotes de teste onerosos.

É a visão mais clara já obtida sobre o que realmente acontece dentro da sua peça cerâmica.

Benefícios do Termica Neo

Importação cinética direta do softwareKinetics Neo
Visualização 2D/3D da temperatura, densificação e taxa de sinterização
Modelagem da Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica em função da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade
Otimização realista dos ciclos de tratamento térmico
Menos testes no forno | Maior rendimento | Desempenho previsível

Sobre esta série de posts

Esta postagem encerra a série de posts “ NETZSCH ” intitulada “A nova dimensão da análise térmica com o Termica Neo”. Veja aqui um resumo da série completa: