QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT doc

12/7/2010 604006 - chương 4 1 CHƯƠNG 4 -QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT I. KHÁI NIỆM II. CƠ CHẾ KẾT KHỐI 1. Kếtkhối pha rắn 2. Kếtkhối pha lỏng 3. Kếtkhối do bay hơingưng tụ 4. Kếtkhốido biếndạng dẻo I. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT 12/7/2010 604006 - chương 4 2 KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT Khái niệm quá trình thiêu kết(kếtkhối) Nguyên liệubột KẾT KHỐI Sảnphẩmrắn chắc, sít đặc Nhiệt độ cao Trộn Tạohình Ứng dụng: -Luyệnkimbột -Vậtliệu silicat, Gốmsứ… 12/7/2010 604006 - chương 4 3 QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT Kếtkhối hay thiêu kết là quá trình sít đặccủavậtliệu (gốmsứ, VLCL…) khi được nung ở nhiệt độ cao. Vậtliệu đãkếtkhốisẽ bềnchắchơn nhiềuvìlực liên kết trong vậtliệulàlựcliênkết nguyên tử trong mạng tinh thể hay trong vậtchấtthủytinh ÆĐộ chắc đặc, Độ bền, cường độ cơ họctăng cao, độ b ền hóa 12/7/2010 604006 - chương 4 4 QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT Đánh giá mức độ kếtkhối: - Độ co khi nung (độ co thể tích, độ co dài) - Độ xốpnhỏ ( V lỗ hở +kín / V mẫu ) - Độ hút nướcnhỏ (khốilượng nướcngấmvàomẫu/ khốilượng mẫukhô) - Khốilượng thể tích lớn (khốilượng mẫukhô/V mẫuxốp ) … 12/7/2010 604006 - chương 4 5 Mẫunénban đầu Tạo thành các lỗ trống trong mẫu Sản phNm kếtkhối Các giai đoạnxảyratrongmẫukhikếtkhối Sự tiếp xúc giữa các hạt 12/7/2010 604006 - chương 4 6 ĐỘNG LỰC VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN Động lựccủathiêukết là sự giảmnăng lượng bề mặtphângiớitổng cộng. -Sự thay đổinăng lượng phân giớibề mặt: quá trình kếtkhối -Sự thay đổidiệntíchbề mặtlàdo sự thô hóa hạt. 12/7/2010 604006 - chương 4 7 Các quá trình hóa lý xảyratrongkhikếtkhốirấtphứctạp -Quá trình khuếch tán trên bề mặthạt, khuếch tán khuyếttật trong hạt -Quá trình thay thếđồng hình các ion trong mạng tinh thể của hạt -Tạophalỏng tiếpxúccáchạt -Kết dính các hạt -Lấp đầylỗ hở, thảidầnlỗ kín -Tái kếttinhổn định cấutrúc -Bay hơi, ngưng tụ…. 12/7/2010 604006 - chương 4 8 PHÂN LOẠI THIÊU KẾT Kếtkhối pha rắn Kếtkhốicómặt pha lỏng Kếtkhối do quá trình bay hơi, ngưng tụ Kếtkhốido phản ứng hóa học Kếtkhốido biếndạng dẻo 12/7/2010 604006 - chương 4 9 KẾT KHỐI PHA RẮN Thiêu kếttrạng thái rắnxảyrađốivớibộtnénđượckếtkhối hoàn toàn ở trạng thái rắn ở nhiệt độ thiêu kết Æ Không có sự tham gia của pha lỏng, pha khí trong quá trình kết khối 12/7/2010 604006 - chương 4 10 Nhiệt độ: T tk ≈ 0,8 – 0,9 T nc > Xác định bằng thựcnghiệm Các giai đoạn trong quá trình kếtkhối pha rắn [...].. .Kết luận: Để tăng khả năng kết khối pha rắn -Tăng độ mịn ban đầu quá trình kết khối tăng -Dùng nguyên liệu có khuyết tật -Dùng thêm phụ gia tạo dung dịch rắn khuyết tật -Tốc độ nâng nhiệt quá nhanh tốt bằng nâng nhiệt chậm 12/7/2010 604006 - chương 4 tăng kết khối không 11 KẾT KHỐI PHA LỎNG Kết khối có mặt pha lỏng là các chất nóng chảy được tạo thành trong hỗn hợp rắn Tốc độ kết khối có... suất nén - chuyển vật chất gắn liền các hạt Áp dụng: kết khối kim loại bột - chảy dẻo hàn các lỗ xốp KẾT KHỐI DO PHẢN ỨNG HÓA HỌC Sự kết khối do phản ứng hóa học tạo pha mới lấp đầy các lỗ rỗng 12/7/2010 604006 - chương 4 14 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT Biến số liên quan đến vật liệu : - Bột: hình dạng, kích thước, phân bố kích thước, độ kết tụ (agglomerate), tính trộn lẫn (mixedness),... của pha lỏng thuờng có tốc độ lớn hơn so với kết khối không có pha lỏng 12/7/2010 604006 - chương 4 12 KẾT KHỐI DO QUÁ TRÌNH BAY HƠI NGƯNG TỤ Vật chất chuyển sang pha khí Ngưng tụ lại lấp vào các lỗ trống VD: SiC Đặc điểm: Áp dụng đối với chất thăng hoa ở nhiệt độ cao -Tăng cường độ -Không thay đổi độ xốp, không co khi nung 12/7/2010 604006 - chương 4 13 KẾT KHỐI DO BIẾN DẠNG DẺO Nguyên liệu bột Nhiệt... kích thước, phân bố kích thước, độ kết tụ (agglomerate), tính trộn lẫn (mixedness), - Hóa học: thành phần, tạp chất, không hợp thức (nonstoichiometry), đồng nhất, Các biến số liên quan đến điều kiện thiêu kết - Nhiệt độ, thời gian, áp lực, khí quyển, tốc độ nâng nhiệt và hạ nhiệt, 12/7/2010 604006 - chương 4 15 . 4 -QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT I. KHÁI NIỆM II. CƠ CHẾ KẾT KHỐI 1. Kếtkhối pha rắn 2. Kếtkhối pha lỏng 3. Kếtkhối do bay hơingưng tụ 4. Kếtkhốido biếndạng dẻo I. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THIÊU. THIÊU KẾT Kếtkhối pha rắn Kếtkhốicómặt pha lỏng Kếtkhối do quá trình bay hơi, ngưng tụ Kếtkhốido phản ứng hóa học Kếtkhốido biếndạng dẻo 12/7/2010 604006 - chương 4 9 KẾT KHỐI PHA RẮN Thiêu kếttrạng. - chương 4 3 QUÁ TRÌNH THIÊU KẾT Kếtkhối hay thiêu kết là quá trình sít đặccủavậtliệu (gốmsứ, VLCL…) khi được nung ở nhiệt độ cao. Vậtliệu đãkếtkhốisẽ bềnchắchơn nhiềuvìlực liên kết trong vậtliệulàlựcliênkết