Проблемные вопросы теории и технологии спекания

Abstract

Время от времени ученые пытаются преодолеть разрыв между теорией и технологией спекания, но нерешенные вопросы остаются. Для объяснения процесса спекания порошковой прессовки рассматривают только тепловую энергию. Хотя для достижения уплотнения можно рассматривать также другие источники энергии (отдельно или в комплексе). Основная цель спекания – получить заданные свойства материала посредством изменения его микроструктуры. Однако при этом необходимо учитывать химическую природу спекаемого материала. Именно на этом этапе на авансцену выходит электронная структура материала. В настоящей статье разбирается этот аспект и показывается, что исследованиями нанокристаллических материалов можно проверить роль основных электронных процессов, происходящих в процессе спекания.

Час від часу науковці намагаються подолати розрив між теорією і технологією спікання, але й дотепер є низка невирішених питань. Для пояснення процесу спікання порошкової пресовки розглядають тільки теплову енергію, хоча для досягнення ущільнення можна розглядати й інші джерела енергії (окремо або в комплексі). Основна мета спікання – одержати задані властивості матеріалу за допомогою зміни його мікроструктури. Однак при цьому необхідно враховувати хімічну природу матеріалу, що спікається. Саме на цьому етапі на авансцену виходить електронна структура матеріалу. У даній статті розбирається цей аспект і показується, що дослідженнями нанокристаллічних матеріалів можливо перевірити роль основних електронних процесів, що відбуваються в процесі спікання.

From time to time, the gap between sintering science and technology is being attempted to be bridged, but there are still a number of unresolved issues in sintering. So far, only thermal energy was considered for accomplishing sintering of a powder compact. However, other sources of energy may be treated exclusively or in combination with others to achieve densification. The main goal is to tailor the material properties during sintering through microstructural modifications. But in doing so, the very chemical nature of the material subjected to sintering needs to be considered. It is at this stage that the role of electronic structure comes into picture. The present paper reviews this aspect and proposes how the studies on nano-crystalline materials are able to validate the very basic electronic processes occurring during sintering.