Твердофазные реакции и спекание частиц

Процесс спекания можно определить как самопроизвольный процесс ликвидации дефектов и заполнения пор, протекающий в порошках и пористых телах. Главная движущая сила этого процесса — избыточная поверхностная энергия. Спекание начинается при небольших температурах со стадии протекания химических реакций на поверхностях и границах раздела твердофазных реакций. У металлических порошков обычно происходит восстановление оксидных пленок, что обеспечивает непосредственный контакт между частицами металла. С повышением температуры увеличивается давление паров вещества, которые конденсируются в соответствии с уравнением Кельвина в зонах контактов частиц, где имеется отрицательная кривизна поверхности. Скорость переноса вещества в этом случае определяется различными видами диффузии, характерными для пористых тел. [c.390]

А, по-видимому, неустойчивы и в процессе термической обработки коалесцируют. Наблюдаемая в ряде случаев близость размеров частиц исходных веществ и продуктов их разложения может указывать на то, что в рассматриваемых мягких условиях рост зародышей может происходить только в границах первичных частиц, являющихся своеобразным двориком кристаллизации для твердофазной реакции термического разложения. Больший размер частиц некоторых окислов, возможно, обусловлен их сравнительно легким спеканием уже в процессе разложения, которое может усиливаться вследствие плохого отвода газообразных продуктов разложения. Возможно также ориентированное срастание при кристаллизации окисла. [c.158]

Твердофазные реакции и спекание частиц [c.119]

TOB. До температуры 1473 К процесс агломерации протекает по схеме твердофазного спекания и путем агрегирования частиц в локальных объемах за счет поверхностного натяжения жидкости. Поскольку неравновесные точечные расплавы, растворяя компоненты, быстро кристаллизуются, их роль в процессе агломерации, по-видимому, непостоянна и случайна. Формирование крупных гранул клинкера начинается с появления в системе равновесного расплава — около 20—30%. Наиболее интенсивно растут гранулы в местах повышенного содержания расплава. Механизм роста гранул с участием расплава подчиняется общим закономерностям жидкофазного спекания. Процесс образования зерен клинкера в присутствии равновесного расплава условно можно разделить на три стадии стадию соединения и перегруппировки частиц, стадию уплотнения гранул за счет реакций растворения — кристаллизации и стадию охлаждения с кристаллизацией и застыванием расплава. Деление процесса жидкофазного спекания на стадии условно, поскольку в реальных условиях процессы соединения и перегруппировки и растворения — кристаллизации протекают параллельно и накладываются друг на друга. [c.230]

Упрочнение окатышей из магнетитовых концентратов происходит в результате твердофазного спекания отдельных зерен концентрата, окисления магнетита в гематит и частичного образования шлаковой связки при размягчении пустой породы. Поскольку обжиг окатышей из магнетитовых концентратов связан с реакцией окисления, состав газов, в атмосфере которых проводится обжиг, должен быть окислительным. Как правило, содержание кислорода в газах при обжиге магнетитовых окатышей составляет 10—15 %. Обжиг окатышей из гематитовых концентратов связан не с окислением, а лишь с твердофазным спеканием рудных частиц и образованием в окатышах шлаковых связок.Прочность обожженных окатышей различных типов обычно составляет 2000—3500 Н. В результате обжига окатыши приобретают также свойство не разрушаться при перегрузках в холодном состоянии и при нагреве и восстановлении в доменных печах. [c.219]

Термическую ббработку порошков проводят с разными целями во многих случаях требуется получить препарат также порошкообразный, но с большим размером частиц, при этом создают условия, препятствующие спеканию, и не прибегают к предварительному уплотнению массы. Так же поступают и при получении химических веществ путем твердофазных реакций, при образовании продукта в виде порошка отпадает необходимость его дальнейшего дробления и обеспечивается удобство выгрузки ем- [c.215]

По предложению Вагнера реакции, протекающие с образованием твердых растворов на основе исходных компонентов и продукта реакции, называют реакциями первого порядка. Взаимодействия, при которых исходные компоненты не расходуются на образование твердых растворов, называют реакциями второго порядка. В конце твердофазной реакции, когда диффузионный слой твердого раствора, например (Ме, Ре) О, проникает на всю глубину исходных частиц, происходит переход реакции первого порядка к реакции второго порядка. Это следует учитывать при разработке технологии оксидов, предназначенных для синтеза ферритов и, вероятно, лучше выпускать их не в чистом виде, а в виде твердых растворов с РегОз, дефектность структуры которых может привести к увеличению скорости ферритообразовання в ходе предварительного (диффузионного) спекания смеси оксидов. [c.50]

Получение мелкокристаллических материалов требует проведения синтеза при кинетическом преобладании процесса образования зародышей над их ростом, т.е. в сильнонеравновесных условиях. В ряде случаев (при синтезе солевых продуктов с низкими значениями произведения растворимости в водных растворах например, при синтезе применяемого для медицинских целей гид-роксиапатита Са5(Р04)з0Н, произведение растворимости которого равно 1,6- 10 ) целевой продукт может быть получен непосредственно в мелкодисперсной форме осаждением из солевых водных растворов с последующим фильтрованием, промыванием и при необходимости спеканием полученного осадка. Очевидным направлением развития данного метода является использование неводных полярных растворителей (жидкого аммиака, спиртов и др.) при низких температурах и солевых (хлоридных, сульфатных и т.п.) или оксидных расплавов при высоких температурах. Однако во многих случаях получение мелкодисперсного целевого продукта требует использования твердофазных реакций, что в свою очередь требует решения ряда специфических для этих процессов проблем. Это в первую очередь необходимость максимальной гомогенизации гетерогенной реакционной смеси, обусловленная пространственной локализацией процесса на участках контакта частиц. [c.230]