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Warum nimmt das Volumen während des Keramiksinterprozesses ab?

2026-01-16

Die Dichte ist ein wesentlicher Indikator für die Messung der Qualität verschleißbeständiger Keramik und hat folgende Berechnungsformel: Dichte = Masse ÷ Volumen.Bei der Hochtemperatur-Sinterung von verschleißfestem Keramikwerk, verändert sich die Masse des grünen Körpers nur geringfügig durch die Verdunstung einer geringen Menge Wasser und Verunreinigungen, während die Volumenschrumpfungsrate mehr als 40% erreichen kann.Diese Eigenschaft der "leichten Massenänderung und der starken Volumenreduktion" führt direkt zu einer signifikanten Zunahme der Dichte von verschleißbeständigen KeramikenDaher ist die Schrumpfung des Volumens ein Schlüsselfaktor für die Zunahme der Dichte von verschleißbeständigen Keramik.Warum zeigt verschleißbeständige Keramik während der Sinterphase eine so signifikante Volumenschrumpfung?Die konkreten Gründe lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Porenentfernung und Gasflucht

Das Hauptrohmaterial für verschleißbeständige Keramik ist Aluminiumoxidpulver.Es ist mit einer großen Anzahl von Poren gefüllt einschließlich offener Poren, die durch Partikelansammlung gebildet werden, und geschlossener Poren, die von Partikeln umgeben sindGleichzeitig adsorbiert die Oberfläche der Pulverpartikel auch Gase wie Luft und Wasserdampf.Die Poren im grünen Körper erweitern sich durch Hitze.Die ursprünglich isolierten geschlossenen Poren verbinden sich allmählich, um Porenkanäle zu bilden; wenn die Temperatur weiter steigt, entweichen die Gase schnell entlang der Kanäle.und eine große Anzahl von Poren werden allmählich beseitigtIn der Zwischenzeit bewegen sich die Aluminiumoxidpartikel ohne die Unterstützung der Poren ständig näher und verpacken sich fest unter der treibenden Kraft der Oberflächenenergie.direkt zu einer signifikanten Schrumpfung des Volumens des grünen Körpers führt, die den Grundstein für eine erhöhte Dichte legen.

Wasserverdampfen und Verunreinigung

Selbst bei hochreinen Rohstoffen bleiben Spuren von Wasser und Verunreinigungen im Pulver, obwohl der Verunreinigungsgehalt deutlich geringer ist als bei gewöhnlichen Rohstoffen.Während des SinterheizprozessesDas freie Wasser im grünen Körper verdunstet als erstes; mit weiterem Temperaturanstieg unterliegen die Spurenverunreinigungen wie Carbonate und Sulfate im Pulver Zersetzungsreaktionen.Umwandlung in Gase wie Kohlendioxid und Schwefeldioxid, die dann aus dem grünen Körper ausgestoßen werden.Die Verdunstung des Wassers und die Zersetzung der Verunreinigungen verringern nicht nur den "unwirksamen Raum" im Inneren des grünen Körpers, sondern ermöglichen es auch den Aluminiumoxidpartikeln, die Verunreinigungen zu überwinden, was zu einer engeren Bindung zwischen ihnen führt und somit die Volumenschrumpfung weiter verschärft.

Partikelumordnung und strukturelle Verdichtung

Wenn die Sintertemperatur den Sinteraktivitätsbereich des Aluminiumoxidpulvers erreicht, steigt die atomare kinetische Energie der Partikel signifikant und ihre Fluidität wird erhöht.In einigen lokalen Gebieten des grünen KörpersDurch die Kraft der Oberflächenenergie und der Kapillarkräfte wandern die Aluminiumoxidpartikel ab, gleiten und ordnen sich neu an.spontane Füllung der durch Gasentzug erzeugten PorenGleichzeitig ändert sich der Kontakt zwischen den Partikeln nach der Formung allmählich vom Punktkontakt zum Oberflächenkontakt.Die Kristallstruktur wird kontinuierlich optimiert., und die Körner beginnen zu wachsen und bilden ein kontinuierliches Korngrenznetzwerk.Dieser Prozess dient nicht nur als treibende Kraft für die Volumenschrumpfung, sondern erhöht auch die Dichte des verschleißfesten keramischen grünen Körpers deutlich, was letztendlich zu einer hervorragenden Härte und Verschleißfestigkeit des Endprodukts führt.

Zusammenfassend kann bei dem Sinterprozess von verschleißbeständigen Keramik zwar Gasflucht, Wasserverdampfung und Verunreinigung zu einer leichten Verringerung der Masse des grünen Körpers führen,Diese Auswirkungen sind im Vergleich zum Umfangsrückgang von bis zu 40% nahezu vernachlässigbar.Diese signifikante Volumenschrumpfung ermöglicht eine dramatische Erhöhung der Dichte verschleißbeständiger Keramik. density is not only an important indicator for measuring the quality of wear-resistant ceramic products but also a core basis for determining whether the sintering degree meets the standards and whether the internal structure is dense.

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