Жидкофазное спекание

Изучены некоторые закономерности жидкофазного спекания (свободного и под давлением) металлокерамических композиций с отсутствием заметной растворимости тугоплавкой составляющей (системы вольфрам — медь, алмаз — металлический расплав) в связи с реологическими свойствами дисперсных систем. [c.226]

Второй этап усадки гранул протекает с пониженной скоростью и менее значителен по абсолютной величине его механизм состоит в протекании химических реакций растворение — кристаллизация. Эта стадия процесса жидкофазного спекания заключается в образовании стабильных кристаллов минералов и дальнейшем уплотнении системы за счет более компактной укладки кристаллов и уменьшения объема пор. Происходит образование в расплаве 3S и одновременно процесс миграции расплава в направлении более горячей зоны гранулы. Усадка зерна при постоянной температуре на второй стадии процесса зависит в основном от времени обжига, увеличиваясь с ростом т. [c.230]

Развитие и прогресс порошковой металлургии требует всесторонней и глубокой разработки теоретических и технологических основ этого важного процесса. Комплекс работ, выполненных в этой области, был обобщен в монографии Спекание в присутствии жидкой металлической фазы [1]. Продолжением этих исследований явились работы по систематическому изучению процессов жидкофазного спекания под давлением с точки зрения вязкостных свойств металлокерамических композиций, которые они проявляют в условиях спекания. Настоящая работа посвящена результатам, полученным для систем с отсутствием заметной растворимости тугоплавкой составляющей. [c.85]

Усадка материала сопровождается изменением пористости. Начальная пористость зерен составляет от 30 до 50% в зависимости от способа ПОДГОТОВКИ/ сырья (способа производства клинкера). В процессе обжига пористость неоднократно изменяется понижается при усадке глинистого компонента при температуре до 300 С, увеличивается при удалении связанной воды из глинистых минералов при температуре 900—1100°С, значительно уменьшается при протекании процессов твердофазного и особенно жидкофазного спекания. Характерной особенностью таких процессов является то, что они необратимы и равновесное состояние в системе устанавливается только при полном израсходовании исходного вещества, присутствующего в системе в меньшем количестве, чем требуется стехиометрией процесса. [c.224]

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]

В создании новых материалов — разнообразных конструкционных, жаростойких, фильтровых, материалов для пар трения и многих других — методы порошковой металлургии (в частности, жидкофазное спекание) приобрели в последние годы исключительно важное значение. [c.85]

При повышении температуры увеличивается усадка (хотя и не так резко, как при свободном спекании). Из рис. 7 следует, что при изменении температуры от И50 до 1350° С усадка при жидкофазном спекании под давлением возрастает на 11—12%, в то время как при свободном спекании этот прирост составляет 45—46%. [c.91]

Мы разработали [5, 6] способ металлизации алмазных зерен из адгезионно-активного расплава при жидкофазном спекании, позволивший значительно упрочнить зерна, благодаря действию капил-лярно-активного расплава, который, затекая и заполняя мельчайшие поры, трещины и другие дефекты (концентраторы напряжений алмазного зерна), после кристаллизации оказывает цементирующее залечивающее действие. Следует отметить, что на границе алмаз — металлическое покрытие, благодаря хемосорбции адгезионно-активного элемента, формируется тонкий слой соответствующего карбида. В некоторых случаях хемосорбированные пленки на поверхности кристалла увеличивают его предел текучести (эффект Роско [24]) за счет блокирования выхода дислокаций на поверхность (возрастает плотность дислокаций в приповерхностном слое кристалла под пленкой). [c.101]

Прочность пористых твердых тел есть функция пористости, причем, так как поры являются концентраторами напряжений, связь между прочностью и пористостью носит нелинейный характер. Поэтому при синтезе материала из порошкообразных веществ львиная доля энергетических затрат при керамическом высокотемпературном спекании расходуется на ликвидацию пористости путем диффузионного массообмена при твердофазном спекании. При жидкофазном спекании процесс несколько облегчен, но все же является основной причиной, вызывающей длительность тепловой обработки, поскольку образующийся расплав обычно имеет высокую вязкость. [c.116]

В результате усадки при жидкофазном спекании формируются гранулы клинкера, имеющие пористость 17—32%. Примерное распределение пор по размерам следующее более 10 мкм 30—55% 1—10 мкм —15—30% 0,1—1 мкм —6—18% 0,004—0,1 мкм — 15- 35%. Кристаллы минерала 3S размером 10—60 мкм в разрезе имеют форму гексагональных пластин, а кристаллы 2S размером 10—100 мкм — округлую форму. [c.202]

При обжиге сырьевых смесей во вращающихся печах время их жиДкофазного спекания, т. е. время пребывания в зоне спекания печи, составляет примерно 15—30 мин. За этот период времени при 1573—1723 К в обжигаемом материале осуществляется синтез основного количества С3З. Сокращение времени пребывания материала в зоне спекания до нескольких минут приводит к появлению в клинкере неусвоенной окиси кальция. Следовательно, при 1673—1723 К для завершения реакции образования С3З в гранулах клинкера < =10—50 мм и более требуется определенное время, исчисляемое несколькими или десятками минут. Увеличение длительности пребывания материала в зоне спекания до определенного момента (2—4 мин) способствует весьма интенсивному протеканию реакции минералообразования, но при превышении этого оптимального времени обжига скорость усвоения извести в клинкере замедляется. При этом увеличение продолжительности обжига более эффективно при низких температурах, чем при высоких, поскольку в последнем случае степень завершения реакций быстро достигает высоких значений. [c.217]

В некоторых случаях спекание ферритов сопровождается появлением жидкой фазы. Это обстоятельство приводит к увеличению скорости диффузии, облегчает перемещение частиц пограничным скольжением и способствует повышению плотности материала. Согласно современным теоретическим воззрениям при жидкофазном спекании реализуются три частично перекрывающихся последовательных механизма уплотнения [c.229]

На заключительной стадии процесса при наличии жидкой фазы скорость спекания уменьшается в связи с образованием жесткого скелета. Если количество жидкости невелико, то возможно ее растворение в твердой фазе с переходом от жидкофазного спекания к твердофазному. [c.230]

Расчеты показали, что при жидкофазном спекании скорость роста зерен максимальна у тех из них, размеры которых более чем в два раза превышают средние. Это означает, что размеры зерен ферритов с течением времени будут выравниваться, т. е. дисперсия этих размеров должна быть меньше, чем при твердофазном спекании. [c.245]

Таким образом, анализ методов управления микроструктурой ферритов показывает многообразие практических рекомендаций по получению ферритовых материалов с контролируемыми размерами зерен, их дисперсией и плотностью. Для получения ферритов с однородной и мелкозернистой микроструктурой эффективным является использование жидкофазного спекания. Методы твердофазного спекания позволяют получить [c.246]

Расплавы получали в индукционных печах с кокильной отливкой в медные изложницы. Плавка проводилась в тиглях из окиси алюминия. С целью уменьшения окисления при плавке и отливке создавали защитную атмосферу из аргона. Таким путем были приготовлены два состава для последующего их смешивания в виде порошков до желаемого окончательного состава. Составы сплавов были следующие 66 вес. % Со, 17 вес. % ММ, 17 вес. % 5т и 40 вес. % Со, 60 вес. % 5т. Выбор их определялся преимуществами многофазной смеси для процесса спекания. В данном частном случае сплав с 40 вес. % Со частично становится жидким при температуре спекания, и мы имеем дело с жидкофазным спеканием [1]. [c.203]

Таким образом, формирование микроструктуры клинкерного зерна при жидкофазном спекании ускоряется с ростом соотношения а/т] оксидного расплава и замедляется при появлении ликвационных зон солевого состава вследствие низких значений их поверхностного натяжения. В присутствии сульфатно-щелочных расплавов размер клинкерных гранул снижается вдвое, а предупреждение ликвации способствует оптимизации гранулометрического состава клинкера, ускорению процесса алитообразования и формированию мелкокристаллической структуры, что в совокупности интенсифицирует процесс клинкерообразования и повышает качество клинкера. Установление влияния химического состава обжигаемого во вращающихся печах материала на процесс агломерации его частиц позволяет рационально подходить к выбору в качестве катализирующих добавок к сырьевым смесям цементных заводов как отходов смежных производств, так и природных материалов. [c.232]

ИЗУЧЕНИЕ ЖИДКОФАЗНОГО СПЕКАНИЯ АЛМАЗО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ В СВЯЗИ С ИХ РЕОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ [c.85]

Из литературных данных известна качественная корреляция — при меньшем размере частиц усадка больше при свободном спекании. Кингери [12] полагает, что при жидкофазном спекании в результате перегруппировки между усадкой и размером частиц твер- [c.88]

Таким образом, малая зависимость уплотнения от размера частиц твердой фазы (при одинаковом ее объемном содержании и равноосности частиц) для жидкофазного спекания под давлением, значительно превышающим капиллярное, является отражением независимости реологических свойств суспензий от размера частиц твердой фазы. В соответствии с развитыми представлениями это подтверждается в целом и для системы вольфрам — медь. В то же [c.91]

Таким образом, результаты экспериментального исследования и теоретического изучения показывают, что скорость уплотнения и усадка при жидкофазном спекании под давлением, значительно превышающим капиллярное, для систем, в Ж)торых уплотнение определяется процессами перегруппировки частиц, не зависит (или зависит очень мало) от размера частиц твердофазной составляющей, по крайней мере, в интервале 5—300 мк. [c.92]

Для получения плотных алмазо-металлических керметных композиций был применен метод жидкофазного спекания под давлением. [c.105]

Ранее [12] нами было показано, что при свободном спекании таких алмазо-металлических композиций усадка обратно пропорциональна размеру алмазных частиц, в случае жидкофазного спекания под давлением (10—40 кг1см ) усадка не зависит от размера частиц твердой фазы [11]. Представленная на рис. 7 зависимость относительной плотности образцов от зернистости алмазного порошка показывает, что и в данном случае зернистость алмаза практически не влияет на процесс уплотнения [13]. Таким образом, данные о независимости усадки от размера частиц твердос )азной составляющей, полученные ранее при жидкофазном спекании под небольшими давлениями, подтверждаются и при горячем прессовании с приложением высоких давлений. Для достижения высокой плотности композиций с высоким содержанием алмаза весьма перспективно применение набора зернистостей алмаза в определенном [c.108]

Исследован процесс уплотнения при жидкофазном спекании под давлением алмазо-металлических композиций с высоким содержанием алмаза, обнаружен ряд закономерностей спекания. Подтверждено, что усадка в этих системах при давлениях значительно превышающих капиллярные (200—400 кг см ), практически не зависит от размера частиц твердофазной составляющей в интервале 5—300 мкм. [c.109]

Изучение жидкофазного спекания алмазо-металлических и металлокерамических композиций в связи с их реологическими свойствами. И. А. Лавриненко. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела. Наукова думка , К-, 1975, с. 85—94. [c.226]

Термодинамически рассмотрен процесс смачивания твердых тел исходя из концепции А. Н. Фрумкина об устойчивости тонких пленок. Рассмотрен случай, когда Ож > От- Сформулированы условия смачивания металлом тугоплавких соединений типа окислов, нитридов и карбидов. Сконструирована установка, позволяющая оценить характер изменения натяжения жидких пленок с толщиной на поверхности твердого тела. Полученные экспериментальные результаты для некоторых систем качественно подтверждают развитые представления. Применительно к процессу пропитки или жидкофазного спекания проведенный анализ позволяет сформулировать два возможных механизма образования метастабильных смачиваюцщх пленок или растекания — с затратой энергии на образование пленки металла конечной толщины и безактивационное смачивание. Аналогично рассмотрен процесс перехода границы раздела металл — твердое или металл — газ тугоплавкими частицами. Рис. 2, библиогр. 11. [c.229]

Основу т. иаз, твердых B. . составляют зерна карбида, сцементированные (прн жидкофазном спекании) кобальтом (табл. 3). Карбидная фаза может состоять нз одного вольфрама карбида ( W ), двух карбидов (Ti и W ) или трех (TI , ТаС н W ). Твердость сплавов на основе W в завнснмостн от содержания W изменяется от 900 до 830 МПа (по Роквеллу), на основе W н TI 920-870 МПа, на основе W , TI и ТаС 890-870 МПа (также по Роквеллу). [c.422]

Спеканне. Конечная операция П.м.-спекание-заключается в термообработке заготовок при т-ре ниже т-ры плавления хотя бы одного из компонентов. Его проводят с целью повышения плотности и обеспечения определенного комп-iieK a мех. и физ.-хим. св-в изделия. На начальной стадии спекания частицы проскальзывают друг относительно друга, между ними образуются контакты, происходит сближение центров частиц. На этой стадии скорость увеличения плотности (усадки) максимальна, но частицы еще сохраняют свою индивидуальность. На след, стадии пористое тело м. б. представлено совокупностью двух взаимно проникающих фаз-фазы в-ва и фазы пустоты . На заключит, стадии пористое тело содержит изолир. поры и уплотнение происходит в результате уменьшения их числа и размеров. Спекание многокомпонентных систем осложняется взаимной диффузией. В этом случае спекание может происходить и с образованием жидкой фазы (жидкофазное спекание). [c.75]

Изделия из порошковых твердых сплавов, состоящих из твердых тугоплавких карбидов и пластичного металлич. связующего, получают путем прессования смесей порошков и жидкофазного спекания. Твердые сплавы подразделяются на содержащие С (или его твердые р-ры с др. карбидами) и безвольфрамовые (на основе НС и др. тугоплавких соед.) они обладают высокой твердостью, прочностью, износостойкостью. Из твердых сплавов изготовляют инструменты для резания металлов и др. материалов, штамповки, обработки давлением, для бурения горных пород. Св-ва мн. инструментов из твердых сплавов существенно улучшаются при нанесении на пов-сть изделий тонких (толщиной в неск мкм) покрытий из тугоплавких соединений. [c.75]

ККМ, упрочненные частицами. В основе получения композитов с керамической матрицей, упрочненной частицами, лежат процессы изменения фазового состояния в результате образования центров кристаллизации, роста зерен, твердо- и жидкофазного спекания порошков. Лля создания нанодисперсных гибридных материалов ( ERAMER), таких как металл-керамические, полилмер-керамические нанокомпозиты применяют современные химические золь-гель-методы. [c.159]

Как известно, функщюнальные свойства нитридокремниевых керамик во многом определяются как способом их получения (спекание, горячее прессование, газофазные превращения, жидкофазное спекание и др. [1]), так и конечным фазовым составом. Важнейшую роль при этом играют вводимые допанты — активаторы. Установлено, что различные добавки, используемые при получении нитридокремниевой керамики, оказывают существенное влияние на ее рабочие свойства. Например, для повышения плотности получаемых изделий используют добавки оксидов РЗМ. Большое влияние на плотность керамики оказывает размер час- [c.83]

Таким образом, введение сравнительно небольших добавок В1гОз и V2O5 [1—3% (масс.)] существенно ускоряет процесс спекания ферритов. Для ферритов, спекаемых без легкоплавких добавок, 7 н связана с началом заметного спекания в твердой фазе, а Гк, как и в случае жидкофазного спекания, — с моментом окончательного формирования микроструктуры. Меньшее значение АГ —Тк — Гн в случае жидкофазного спекания непосредственно связано с интенсификацией процесса спекания из-за появления жидкой фазы. В этом случае начало роста зерен ферритов сдвигается в область относительно низких температур (750—900 °С), что благоприятствует их равномерному росту (рис. 6.16). При спекании ферритов без жидкой фазы рост зерен начинается при температурах не ниже 1100°С и происходит [c.244]

Смачивание играет важную роль во многих металлургических процессах. В порошковой металлургии широко применяется спекание тонкодисперсных керамических материалов в присутствии жидких металлов. Для спекания необходимо, чтобы жидкие металлы могли проникнуть в глубь тонких пор, в том числе непосредственно в места контактов твердых частиц. Поэтому одно из обязательных условий жидкофазного спекания заключается в хорошем смачивании частиц спекаемого материала. От степени смачивания зависит также усадка, происходящая при спекании в присутствии жидкой фазы. Усадка связана с тем, что при образовании жидкой прослойки между двумя частицами возникает (при наличии смачивания) стягивающая сила. Для сферических частиц радиусом Я максимальная стягивающая сила равна 2л ажгсоз0. Таким образом, чем лучше смачивание, тем больше усадка. В результате степень смачивания тугоплавких материалов (карбидов, окислов, графита и т. д.) жидкими металлами определяет многие эксплуатационные свойства металлокерамических материалов, в том числе их прочность [3, 128]. [c.206]

КСо5 добавляется порошок сплава НСо, более обогащенного К и обладающего более низкой точкой плавления, чем сплав НСо5. Смесь порошков нагревается выше точки плавления сплава НСо, и таким путем осуществляется спекание порошков (жидкофазное спекание). Данные статьи, в которых детально описана технология изготовления изучаемых материалов, будут также весьма полезны для всех, кто работает в этой области. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология