To tylko jedna z 18 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Spiekanie : Przegrupowanie ziaren Kinga Dro żdż 2 Przegrupowanie ziaren • Jest to pierwszy etap spiekania. • Proces przemieszczenia ziaren w kierunku jego gestszego upakowania w przestrzeni • Rozpoczyna się w momencie utworzenia pierwszych szyjek i prowadzi do zwiększania liczby szyjek przypadających na każde ziarno 3 Mechanizm przegrupowania ziaren • 1. Wytwarzanie szyjek • 2.Po ślizg po granicach prowadz ących do zwi ększania powierzchni szyjek • 3. Rotacja ziaren 4 Dyfuzyjny mechanizm spiekania • Na początku spiekania tworzą się szyjki między ziarnami (powstają wiązania między 2 sąsiednimi atomami ziaren) 5 Mikrostruktura proszków • G ęste upakowanie kulistych ziaren Obj ętość zajmowana przez kule Puste przestrzenie mi ędzy ziarnami 0.26 Ka żda kula styka się z 12 s ąsiadami Nc= 12 6 • Rzeczywiste upakowanie proszku: Statycznie rozmieszczone kule z pustymi miejscami o obj ętości ~0.5. Średnia liczba ziaren =7 wacha się w granicach 3-10. Porównuj ąc tą liczbę ze średnią liczbą ścian typowego ziarna w spieku ~14. Świadczą o przemieszczeniu ziaren w trakcie procesu. 7 • Modele matematyczne – przypadkowego uło żenia Zale żność Nc od gęstości upakowania ρ wg różnych symulacji 8 Zmiany liczby sąsiednich kulek (Nc) w trakcie zagęszczania [%] 9 Zwi ększanie powierzchni rozdziału ciało stałe/ ciało stałe zwi ązane z utworzeniem ka żdej szyjki i odpowiednie zmniejszenie powierzchni ciało stałe/ gaz świadczy o samorzutno ści procesu. 10 Źródłem siły napędowej procesu przegrupowania ziaren Jest nadmiarowa energia nagromadzona w ich powierzchni. Ze względu na to, że jednostkowa energia powierzchniowa granicy rozdziału ciało stałe / ciało stałe jest niższa od jednostkowej energii granicy rozdziału ciało stałe / gaz, wszystkie procesy prowadzące do zastępowania granic rozdziału ciało stałe / gaz na granice ciało stałe / ciało stałe są termodynamicznie korzystne i mogą zachodzić samorzutnie. Termodynamicznie korzystny jest więc także wzrost liczby kontaktów międzyziarnowych. Konieczność podgrzania układu dla zapoczątkowania tych procesów wynika z potrzeby dostarczenia pewnej energii aktywacji. Pod wpływem dostarczonego ciepła, wzrasta energia drgań atomów (jonów), także tych na powierzchni ziaren, co umożliwia utworzenie wiązań chemicznych pomiędzy atomami (jonami) przynależnymi do dwóch różnych ziaren.
(…)
….
Co jest równoważne działąjącemu z zewnątrz
ciśnieniu hydrostatycznemu , działającemu w
kierunku zwiększenia zagęszczenia , wywołującemu
proces przegrupowania
Termodynamika przegrupowania
ziaren
Im większa
powierzchnia
powstającej
szyjki, tym
większa siła
napędowa
przegrupowania
16
ziaren
Literatura:
• Wykłady Podstaw Inżynierii materiałowej –
Prof. S. Jonas
• Wstęp do laboratorium z P.I.M – kinetyka
spiekania ZnO…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)