Механизм процесса спекании

Обработка каменных углей органическими растворителями способствовала выяснению сущности механизма процессов спекания и коксообразования в углях. С помощью бензола при 275 °С и [c.157]

Механизм процесса спекания [c.164]

Спекание — агрегация небольших кристаллитов при повышенных температурах, приводящее к снижению удельной поверхности. Металловеды изучают это явление ввиду его вал<ности для многих процессов. Методы, используемые в порошковой металлургии, основаны на понимании механизмов процессов спекания и поверхностной диффузии. Скорость миграции и соединение внутренних пустот в металлах, происходящие в ядерных реакторах, управляются процессами поверхностной диффузии [45]. Признано, что процесс роста кристаллов за счет паровой фазы зависит от поверхностной диффузии подвижных адсорбированных атомов [46]. Технология тонких полупроводниковых элементов связана с поверхностной диффузией, определяющей образование ядра и рост эпитаксиальных пленок [47]. [c.142]

Энергия активации процесса спекания металла на носителе обычно высока. В сочетании с большим разбросом значений п это создает трудности для согласования механизма процесса спекания с кинетическим уравнением. В частности, трудно объяснить в рамках традиционных теорий дезактивации большие значения п. [c.70]

Механизм процесса спекания Френкель связывает с вязким течением материала в полость поры путем перемещения вакансий, кинетика которого определяется коэффициентом вязкости и поверхностным натяжением. При этом коэффициент вязкости определяется из сопоставления формулы Стокса и соотношения Эйнштейна [c.227]

Механизм процесса спекания [28] заключается в следующем. Малые кристаллические зерна под влиянием сил молекулярного (атомного) сцепления срастаются друг с другом в компактное кристаллическое тело. Часть пор оказывается окруженной со всех сторон компактным кристаллическим веществом. Образовавшееся таким образом тело еще сохраняет поликристаллическую структуру. Дальней- [c.34]

О механизме роста частиц металла на поверхности носителя при термической обработке высказывают два мнения [133, 137]. Согласно первому, рост частиц происходит через двумерный пар, т. е. имеет место направленное движение атомов металла с частиц малых размеров, обладающих большим давлением насыщенных паров, к частицам большего размера и меньшим давлением. Однако, как показано авторами работы [133], для частиц платины процесс спекания через двумерный пар должен длиться около 100 лет. Поэтому авторы предполагают, что рост частиц платины на поверхности носителя обусловлен преимущественно броуновским движением частиц, их столкновениями и слиянием. В соответствии с расчетами скорость перемещения частиц платины диаметром 5 нм по поверхности носителя вполне достаточна для обеспечения необходимой скорости роста кристаллов, вырастающих за несколько часов. [c.61]

Аронов и Нестеренко [1, с. 285], исходя из представлений о молекулярной структуре и механизма термической деструкции углей, считают, что процесс спекания начинается с термической деструкции, а не расплавления углей, так как в них практически не содержится веществ, способных расплавляться при нагревании. Большое значение в этом процессе имеет химический состав жидких продуктов, которые получаются при деструкции. Кислородсодержащие соединения труднее плавятся, чем углеводороды, поэтому желательно преобладание в углях углеводородов. Спекаемость тем [c.237]

Большое разнообразие механизмов образования конденсационно-кристаллизационных структур характерно для материалов, процесс получения которых заканчивается спеканием. Процессы спекания лежат в основе технологии керамики, а также порошковой металлургии. Предварительной операцией является формование изделия, включающее составление и получение масс с коагуляционной структурой для изготовления изделий заданной формы и определенного качества. [c.388]

Ранее мы уже говорили, что рекристаллизацию можно рассматривать как начальную стадию процесса спекания, состоящую в укрупнении зерен порошка за счет поглощения мелких частиц крупными. При этом может происходить слияние пор, которые движутся вслед за перемещающимися границами растущих зерен. Схематически процесс слияния при этом механизме показан на рис. 7.7. [c.220]

Используя изменение механизмов массопереноса в процессе спекания при изменении температуры, удается до некоторой степени управлять размером зерен и степенью их связности в получаемом продукте. Так, выдержка порошка, не подвергнутого предварительному прессованию, ири сравнительно низкой температуре, где с заметной скоростью действует поверхностная диффузия, но еще не проявляются объемная диффузия и вязкое течение, приводит к преимущественному развитию рекристаллизации с уменьшением числа зерен за счет переноса вещества от малых зерен к крупным ( собирательная рекристаллизация ). Последующее повышение температуры до области, где включаются и объемные механизмы переноса, не приводит к значительному спеканию частиц порошка, так как благодаря укрупнению частиц на первой стадии время, необходимое для перемещения вакансий через объем, сильно возрастает. [c.221]

Изотермическая перегонка наглядно проявляется в переносе вещества от выпуклых поверхностей к вогнутым. Этим явлением обусловлено срастание частиц твердой дисперсной фазы, между которыми возникли непосредственные контакты, в том числе спекание-, при этом механизмы переноса бывают различными это может быть объемная диффузия вещества дисперсной фазы через дисперсионную среду (при заметной растворимости в ней вещества дисперсной фазы) либо через саму дисперсную фазу или поверхностная диффузия по границе раздела. Кинетика процессов спекания во всех этих случаях подробно рассмотрена Я- Е. Гегузиным. [c.269]

Спекание электродных заготовок, самообжигающихся анодов, заготовок для производства обожженных анодов во многом аналогично процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых камерах. Процесс спекания, как и коксование, происходит по радикальному механизму, но с иными кинети> ческими закономерностями. В результате сложных физико-химических изменений составляющих компонентов связующего, происходящих при высокотемпературном нагреве, между зернами наполнителя образуются химические связи, приводящие к упрочнению структуры заготовок. Переход системы из жидкого состояния в твердое сопровождается изменением внутренней энергии пеко-коксовой композиции. Повышение температуры шихты и пека способствует процессу уплотнения, идущему самопроизвольно с уменьшением свободной энергии. [c.24]

Окисление металлических капель преимущественно происходит на подложке в процессе спекания и в большинстве случаев рассматривается как механизм, способствующий сцеплению. Однако [c.72]

Все это приводит к необходимости при выведении уравнений, описывающих кинетику спекания, рассматривать этот процесс до известной степени упрощенно, поэтому математические зависимости, описывающие кинетику процесса спекания и выведенные на основе теоретических представлений о его механизме, могут давать иногда значительные расхождения с экспериментальными данными. [c.338]

Специфическая особенность реакционного спекания заключается в том, что для его протекания необходим интенсивный массообмен между твердой фазой спекаемого изделия и газовой фазой. Поэтому чем плотнее и крупнее изделие, чем выше степень спекания и, следовательно, меньше пористость, тем труднее проходит этот процесс. Достигнуть полностью спеченного состояния только за счет механизма реакционного спекания нельзя, но иногда может быть достигнута относительная плотность порядка 0,85...0,90. [c.345]

Опишите механизм жидкостного спекания, спекания за счет процесса испарение — конденсация, за счет пластической деформации и реакционного спекания. При каких условиях реализуются эти виды спекания [c.348]

Комплексное исследование с применением адсорбционного, ртутно-порометрического и электронно-микроскопического методов [1—3] позволило установить, что механизм изменения геометрической структуры силикагелей при термической и гидротермальной обработках различен. Спекание силикагеля при высоких температурах происходит путем срастания глобул, образующих его скелет площадь контакта между глобулами постепенно увеличивается, а сами глобулы деформируются. Структура силикагеля из глобулярной превращается в губчатую. В процессе спекания частицы сближаются друг с другом, зазоры между ними (поры) уменьшаются, что приводит не только к уменьшению 7и 5, но и к сужению, а затем и к полному закрытию пор. Процесс спекания аморфного силикагеля можно рассматривать как результат вязкого течения стекловидной массы геля при высоких температурах под действием сил поверхностного натяжения. Однако вследствие очень большой вязкости стекловидного кремнезема этот процесс даже при 900—1000 ° С протекает крайне медленно. , [c.303]

В действительности многие тела, обычно рассматриваемые как твердые, обладают заметной пластичностью и могут, хотя и очень медленно, течь. В таких случаях применимы те или иные разновидности капиллярных методов. Например, при температуре, близкой к точке плавления, тонкая медная проволока укорачивается (даже при небольшой нагрузке), и по усилию, при котором скорость деформации равна нулю, оказалось возможным рассчитать [1] поверхностное натяжение меди (1370 дн/см). Более того, процессы спекания только потому и возможны, что металлы и другие твердые тела характеризуются некоторой объемной и поверхностной подвижностью. Если, например, порошкообразный металл прогреть при температуре немного ниже точки плавления (обычно это делают под некоторым давлением), частицы металла сплавятся (рис. У-1). Хотя, по-видимому, основной движущей силой этого процесса является поверхностное натяжение (а не приложенное давление), сам механизм спекания довольно сложен. Во-первых, не все атомы на поверхности находятся в одинаковых условиях те из них, которые находятся на острых выступах и шероховатостях, богаче энергией, чем атомы с нормальным числом ближайших соседей, и, следовательно, обладают избыточной поверхностной энергией и относительно высокой подвижностью. Кроме того, поскольку при наличии выступов микроскопического и молекулярного масштаба реальная площадь первоначального контакта между зернами мала, весьма вероятно, что даже при слабом внешнем давлении развиваются локальные давления, превышающие предел текучести, в результате чего микровыступы подвергаются некоторой пластической деформации. [c.200]

Неолиты, как и аморфные алюмосиликаты, в присутствии паров воды разрушаются при более низкой температуре, но механизм этого процесса не вполне ясен. Для аморфного кремнезема известны два разных механизма термического спекания. В отсутствие паров воды кремнезем при спекании кристаллизуется с уменьшением границы раздела фаз. В присутствии паров воды удельная поверхность уменьшается из-за перемещения кремнезема со стенок больших капилляров в меньшие и заполнения последних. Такой тип разрушения наблюдался также для аморфных алюмосиликатных катализаторов крекинга и описан в книге Илера [39]. Аморфные магний-силикатные катализаторы более устойчивы при нагревании в парах воды, что указывает на возможность влияния посторонних атомов на подвижность кремнезема. [c.367]

Поскольку спеканию подвергаются весьма разнообразные материалы и композиции, постольку нет единого механизма, объясняющего спекание. Более того, даже при спекании одного материала в разные периоды процесса могут действовать различные механизмы переноса вещества, приводящие к уплотнению пористой заготовки. [c.169]

Рядом авторов делались попытки выявить или опровергнуть механизм спекания для конкретных процессов, основываясь на величинах п или т, наилучшим образом согласующихся с опытными данными. При использовании такого подхода существует опасность ошибки, поскольку при этом в расчет принимаются некоторые усредненные показатели, характеризующие свойства образца. Между тем возможно, что в реальном процессе спекание протекает через последовательность стадий, каждая из которых характеризуется своим численным значением показателя степени. [c.67]

В зону спекания поступает материал, основная масса гранул которого имеет размеры 0,5—30 мм, причем эти гранулы характеризуются разной плотностью, в связи с чем процесс их агломерирования сопровождается непрерывным протеканием процесса усадки каждого зерна. В зернах также еще не завершились реакции образования минералов. Все это сильно усложняет механизм процесса образования конгломератов в зоне спекания. [c.256]

Наиболее крупный раздел каждой главы — это изложение технологии получения соединений редких и рассеянных элементов из рудных концентратов или отходов и полупродуктов цветной и черной металлургии. Авторы стремились, где это возможно, осветить механизм процессов разложения исходного сырья и перевода редких и рассеянных элементов в раствор при обработке растворами кислот и щелочей, при спекании со щелочами, при обжиге с солевыми реагентами, при действии газообразного хлора и т. д. Изучение физико-химических основ этих процессов имеет большое значение для дальнейшего усовершенствования технологии и повышения степени извлечения редких и рассеянных элементов из комплексного сырья. [c.6]

Спекание идет при нагревании смесей твердых кристаллических веществ ниже температуры их плавления. Механизм и кинетика процессов спекания очень сложны, так как химическое взаимодействие в смеси твердых веществ, зависящее от ее состава, отличается от химических реакций в жидкой и газовой фазах и имеет ряд особенностей. Взаимодействие, протекающее на поверхности раздела сосуществующих фаз, гетерогенно, зависит от пространственного расположения масс реагирующих компонентов и связано с возникновением новых фаз. Для осуществления химической реакции необходима массопередача — частицы реагентов должны перемещаться в зоне взаимодействия через разделяющие среды (внешняя диффузия) и внутри зерен (внутренняя диффузия). При этом возможны два не исключающих друг друга случая. [c.432]

На рис. 11.3 представлены зависимости изменения основных свойств сепараторов во времени (режим динамический). Видно, что с увеличением времени степень спекания порошка быстро увеличивается, что Проявляется в росте прочности, эластичности, усадки (уменьшении толщины тела и ребра сепаратора). При этом возрастает электросопротивление, т.е. уменьшается эквивалентное сечение электролита в теле сепаратора, увеличивается максимальный диаметр пор. Возрастание максимального диаметра пор, образующихся на участке сопряжения тела и ребра, обусловлено, очевидно, неоднородностью усадки в теле и ребре сепаратора. По этой же причине прочность сепаратора при испытании поперек ребер значительно ниже гфочности вдоль ребер. Результаты исследования механизма процесса спекания ПВХ порошка свидетельствует о том, что площадь шейки контакта частиц полимера при спекании увеличивается пропорционально времени нагрева сечение шейки спекаемыми частицами линейно зависит от времени спекания. Линейный характер этой зависимости показывает, что процесс спекания порошкообразного ПВХ подчиняется общим закономерностям спекания сферических частиц и может быть описан уравнением Я.И.Френкеля [13] [c.258]

Повышение температуры спекания (в пределах 600—800°) приводит к резкому (в 1,5—2 раза) сокращению суммарного объема пор у основ, полученных из легких порошков, и к постепенному (и не столь значительному) уменьшению пористости основ, полученных из тяжелых порошков. Очевидно, это явле1ние связаио с различной подвижностью поверхностных атомов у частиц различных размеров, если рассматривать механизм процесса спекания в соответствии с представлениями М. Ю. Бальшина [15]. Существенным является то, что повышение температуры спекания основ практически не приводит к изменению характера распределения их пор по радиусам. Таким образом, как указывалось выше, для основ первой группы основным путем направленного. регулирования их структуры является использование никелевых порошков разного гранулометрического состава. [c.123]

KVO3. По мере повышения температуры образуется эвтектический расплав, который постепенно за счет капиллярных сил распространяется по всему объему, втягивая во взаимодействие новые участки поверхности. Наконец, наступает момент, когда весь KVO3 переходит в жидкость, и процесс идет по механизму твердожидкостного спекания [5,154,155]. Схема механизма переформирования структуры представлена на рис. 36. В результате появления расплава глобулы агломерируются, образуя при этом более крупные зазоры (поры) между собой, удельная поверхность уменьшается, а суммарный объем пор изменяется незначительно. [c.88]

В различных областях науки эти основные механизмы процессов нарушения агрегативной устойчивости дисперсных систем носят различные названия, употребляемые как синонимы. Так, изотермическую перегонку в твердых телах назы,вают собирательной рекристаллизацией, или, в случае включений, их коалесценцией (далее термин коалесценция в таком понимании употребляться не будет) собирательную перекристаллизацию в осадках называют оствальдовым созреванием. Процессы срастания твердых частац, во млопих отношениях близкие к коалесценции, называют спеканием. Некоторые случаи коагуляции называют флокуляцией. [c.240]

Сульфаниловая кислота и ее изомеры. — Сульфаниловая кислота находит широкое применение в качестве промежуточного продукта при производстве красителей. Ее получают следующим путем. Смешивают эквимолекулярные количества анилина и концентрированной серной кислоты образовавшуюся кислую сернокислую соль нагревают при 180 °С (так называемый процесс спекания) до тех пор, пока в отдельной пробе, после ее нейтрализации едким натром больше не выделяется анилин. При выливании охлажденной смеси в воду сульфаниловая кислота кристаллизуется в виде дигидрата. Механизм реакции образования сульфаниловой кислоты заключается в миграции [c.241]

Несмотря на то, что в настоящее время разработано значительное количество марок рекристаллизованных графитов с разнообразными добавками, механизм процесса еще до конца не изучен. Наиболее полно исследование влияния карбидообразующих элементов при получении графитов методом ТМХО в "свободном объеме" описано в работах, посвященных изучению влияния концентрации карбидообразующих элементов, давления прессования, температуры, времени изотермической выдержки на свойства графита плотность, прочность, теплопроводность, анизотропию свойств, совершенство кристаллической структуры и т.д. Главные составные части механизма процессов ТМО и ТМХО пластическая деформация углеродного материала, приводящая к уплотнению и сближению структурных элементов упрочнение материала за счет спекания сближенных элементов структуры совершенствование кристаллической структуры углеродного материала. [c.197]

Объяснение этого механизма основано на допущении о том, что склонность соседних частиц кремнезема сливаться вместе или спекаться противостоит стремлению внутренних напряжений сохранить частицы дискретными. Такие напряжения создаются тогда, когда твердая сплошная сетка кремнезема начинает давать усадку по трем координатным направлениям одновременно, Но если в локальной области, состоящей из двух частпц, начинается процесс их слияния и такая микрообласть способна отделиться от других соседних областей, то спекание двух отмеченных частиц будет протекать более быстро. Это приводит к нарушению баланса сил в локальной области, так что во всей такой области имеет место локализованный процесс спекания до образования сплошной массы кремнезема. При каждой более высокой температуре образуется новый ряд локализованных областей, поэтому происходит дальнейшее спекание. [c.752]

Современные теоретические представления о механизме спеканмя прошли длительную эволюцию. Одна из наиболее ранних гипотез о процессе спекания углей базируется на предположении о наличии в углях спекающего начала, роль которого играют битумы. В 20-х годах [c.164]

После пропитки носитель предсгавляет собой систему, состоящую из тугоплавких зерен алюмосиликата и легкоплавкой примеси КУОд. По мере повышения температуры образуется эвтектический расплав, который постепенно за счет капиллярных сил распространяется по всему объему, втягивая во взаимодействие новые участки поверхности. Наконец наступает момент, когда весь КУОд переходит в жидкость, и процесс идет по механизму твердожидкостного спекания [51, 52]. Схема механизма переформирования структуры представлена на рис. 2.19. В результате появления расплава глобулы агломерируются, образуя при этом более крупные зазоры (поры) между собой, удельная площадь поверхности уменьшается, а суммарный объем пор изменяется незначительно. [c.81]

С другой стороны, не наблюдается снижения удельной поверхности черни, если она прогревается в атмосфере аргона или на воздухе даже при температурах на 100° С выше по сравнению с условиями спекания в электролите. Это свидетельствует о существенной роли электролита в процессе спекания платины. При температурах 130—150° С в конц. Н3РО4 скорость спекания сохраняется постоянной в области потенциалов 0,3— 0,8 В и снижается при <0,2 В и Ег , 0 В. Адсорбция СО также резко замедляет скорость спекания. По мнению авторов [89], это свидетельствует о том, что процесс спекания контролируется поверхностными эффектами. Обсуждаются различные механизмы спекания в электролите поверхностная диффузия [89], объемная диффузия [89, 90], осаждение — растворение через жидкую фазу [91]. [c.188]

В работе [4.25] этот механизм распространен на процесс спекания нанесенных и металлических катализаторов. В пред-лоложении, что в окислительной среде переносятся молекулы Pt02, можно рассчитать скорость спекания и затем сравнить ее с экспериментом, В результате оказалось, что расчетные значения по модели переноса через газовую фазу много меньше, чем по механизму поверхностной диффузии атомов. Поскольку процессы диффузии через газовую фазу и по поверхности носителя протекают параллельно, более быстрый из них и будет определять среднюю скорость роста частиц. Поэтому перенос через газовую фазу можно в дальнейшем не рассматривать. [c.84]

В книге проанализированы технологические процессы производства основных строительных вяжущих веществ портландцемента и его разновидностей, гипсовых и известковых вяжущих веществ, глиноземистого, расширяющихся, напрягающих цементов и др. Дано теоретическое обоснование и практическое построение производственных процессов. Рассмотрены физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьбвых смесей, кинетика, механизм и термохимия высокотемпературных реакций в твердом состоянии и присутствии расплава, процессы спекания порошка обжигаемого материала в зерна клинкера. Подробно рассмотрены также физико-химические основы процессов гидратации и твердения вяжущих веществ, коррозии цементного камня и бетона. В учебнике описаны основные строительно-технические свойства портландцемента, шлакопортландце-мента, алюмофосфатных и других вяжущих веществ. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология