Por que o volume da cerâmica diminui durante a sinterização?

Durante o processo de sinterização de cerâmicas, a massa varia muito pouco, mas a taxa de redução de volume pode exceder 40%, o que é o fator chave que faz com que a densidade das cerâmicas aumente. Então, por que o volume das cerâmicas encolhe durante a sinterização?

Escape de gás e redução de poros: As cerâmicas são sinterizadas a partir de pós de matéria-prima, e tanto os pós de matéria-prima quanto o corpo cerâmico contêm uma certa quantidade de gás e poros. Sob condições de sinterização em alta temperatura, uma grande quantidade de gás no corpo escapará, e os poros diminuirão ou até desaparecerão, reduzindo assim o volume das cerâmicas e aumentando a densidade.

Volatilização de umidade e impurezas:Os pós de matéria-prima usados para queimar cerâmicas variam, e a quantidade de impurezas que contêm também é diferente, mas o teor de impurezas geralmente é menor. Algumas impurezas se decompõem e volatilizam em um ambiente de alta temperatura, fazendo com que as partículas de matéria-prima cerâmica se combinem mais firmemente, causando assim a contração do volume da cerâmica.

Movimento de partículas e reorganização estrutural: Durante a sinterização em alta temperatura, a estrutura cristalina da cerâmica mudará para um estado mais estável, e a mobilidade das partículas de matéria-prima aumentará gradualmente. Durante este processo, as partículas de matéria-prima preencherão espontaneamente os vazios originais no corpo verde e os orifícios deixados após a volatilização de gás, impurezas e água, resultando em uma diminuição do volume da cerâmica e um aumento da densidade.

Durante o processo de sinterização da cerâmica, embora a perda de gás, água e impurezas cause um certo grau de declínio na qualidade da cerâmica, a redução na qualidade é muito pequena. Em comparação, a taxa de redução do volume da cerâmica pode atingir 40%, portanto, a densidade da cerâmica aumentará significativamente durante o processo de sinterização, e a densidade se tornou, portanto, um indicador importante do grau de sinterização da cerâmica.