Warum schrumpft das Volumen von Keramik beim Sintern?

Während des Sinterns von Keramik ändert sich die Masse nur sehr wenig, aber das Volumenreduktionsverhältnis kann 40 % übersteigen, was der Schlüsselfaktor für die Erhöhung der Dichte von Keramik ist. Warum also schrumpft das Volumen von Keramik beim Sintern?

Gasaustritt und Porenreduzierung:Keramik wird aus Rohmaterialpulvern gesintert, und sowohl die Rohmaterialpulver als auch der Keramikkörper enthalten eine bestimmte Menge an Gas und Poren. Unter Hochtemperatur-Sinterbedingungen entweicht eine große Menge Gas aus dem Körper, und die Poren verringern sich oder verschwinden sogar, wodurch das Volumen der Keramik reduziert und die Dichte erhöht wird.

Verdunstung von Feuchtigkeit und Verunreinigungen:Die zur Herstellung von Keramik verwendeten Rohmaterialpulver variieren, und auch die Menge an Verunreinigungen, die sie enthalten, ist unterschiedlich, aber der Verunreinigungsgehalt ist in der Regel geringer. Einige Verunreinigungen zersetzen sich und verdunsten in einer Hochtemperaturumgebung, wodurch sich die Keramik-Rohmaterialpartikel fester verbinden und das Keramikvolumen schrumpft.

Partikelbewegung und strukturelle Reorganisation:Während des Hochtemperatur-Sinterns ändert sich die Kristallstruktur der Keramik in einen stabileren Zustand, und die Mobilität der Rohmaterialpartikel nimmt allmählich zu. Während dieses Prozesses füllen die Rohmaterialpartikel spontan die ursprünglichen Hohlräume im Grünling und die Löcher, die nach der Verdunstung von Gas, Verunreinigungen und Wasser verbleiben, was zu einer Verringerung des Volumens der Keramik und einer Erhöhung der Dichte führt.

Während des Keramik-Sinterprozesses führt der Verlust von Gas, Wasser und Verunreinigungen zwar zu einem gewissen Grad an Qualitätsverlust der Keramik, aber die Qualitätsminderung ist sehr gering. Im Vergleich dazu kann das Reduktionsverhältnis des Keramikvolumens 40 % erreichen, so dass die Dichte der Keramik während des Sinterprozesses deutlich zunimmt, und die Dichte ist daher zu einem wichtigen Indikator für den Grad des Keramiksinterns geworden.