Словарь нанотехнологий
Низкотемпературное спекание

Низкотемпературное спекание

Термин

низкотемпературное спекание

Термин на английском

low temperature sintering

Связанные термины

зернограничная диффузия, нанокерамика, нанопорошок, поверхностная диффузия, диффузия в кристалле

Определение

Процесс спекания порошковых прессовок и отливок из суспензий при атмосферном давлении и без применения дополнительных высокоэнергетических воздействий (давление, электрический разряд), реализуемый при температурах более, чем на 100 градусов ниже температуры спекания при использовании традиционных источников сырья.

Описание

К наиболее распространенным методам снижения температуры спекания относят:

1) использование легкоплавких добавок, облегчающих скольжение кристаллитов на начальных стадиях спекания и межзеренный массоперенос через прослойку жидкости на границах зерен - на последующих;  

2) увеличение дисперсности исходного порошка, также облегчающее смещение частиц на начальных стадиях спекания и приводящее к увеличению роли поверхностной и зернограничной диффузии по сравнению с объемной вследствие более высокой удельной поверхности материала сырой прессовки;

3) гетеровалентное допирование исходных соединений с целью повышения концентрации дефектов кристаллической решетки и увеличения, таким образом, диффузионной подвижности материала.

Увеличение дисперсности исходных порошков обычно достигается за счет их синтеза с применением методов химической гомогенизации или интенсивного механического/механохимического воздействия.

Весьма эффективной, хотя и редко реализуемой на практике разновидностью низкотемпературного спекания является наноспекание (nanosintering), основанное на самопроизвольном уплотнении неагрегированных монодисперсных нанопорошков некоторых видов материалов при температурах на 300-500 градусов ниже температур традиционного (высокотемпературного) спекания. 

Низкотемпературное спекание является одним из методов получения нанокерамики.

Авторы

• Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.

Ссылки

1. Кингери У.Д. Введение в керамику.- М.:Стройиздат, 1967- с. 254-261.
2. Mayo M.J., Hague D.C. and Chen D.-J.Processing nanocrystalline ceramics for applications in superplasticity//Materials Science and Engineering, 1993. - vol.A166(1-2) - pp. 145-159.
3. Watari K., Hwang H.J.,Toriyama M. and Kanzaki S. Effective sintering aids for low-temperature sintering of AlN ceramics//J. Mater. Res., 1999 - vol.14 (4) - pp. 1409-1417.

Теги

керамика, спекание, нанопорошки, нанокерамика

Разделы

Наноструктурированные керамические и композиционные материалы и покрытия

Наноструктурированные металлы и сплавы с особыми механическими свойствами

Интеркаляционные материалы и твердые электролиты для химических источников тока, конденсаторов и т.д.

Керамические методы (спекание, прессование, самораспространяющийся синтез и т.п.)

Темплейтные техники в жидких средах (химическое и электроосаждение)

Криохимия

Механохимия

Золь-гель-технологии

Объекты традиционных технологий («нанопорошки», нанопористые материалы, золи, гели, эмульсии, наногетерогенные полимеры и т.д.)

Гранулированные наноразмерные материалы

Нанокристаллические композиции

Объемные конструкционные и функциональные наноструктурированные материалы и покрытия (металлы и сплавы, керамика, цементы, композиты и гибриды)