技術チーム · Kintek Solution

セラミックにおける焼結の目的は、熱と、時には圧力を加えることによって、セラミック材料をより緻密で、より強く、より耐久性のある形状に変化させることです。このプロセスにより、気孔率が大幅に減少し、強度、電気伝導性、透明性、熱伝導性などのさまざまな特性が向上します。

詳しい説明

1. 材料構造の変化

2. 焼結中、セラミック材料は融点以下の温度まで加熱されます。この加熱により、粒子がより強固に結合し、より緻密な構造が形成されます。例えば、単斜晶の結晶構造で始まるジルコニアは、約1100℃から1200℃で多方晶に変化します。この変態により、非常に硬く強度が高く、透光性が改善された材料が得られる。気孔率の低減：

3. 焼結プロセスでは、セラミック材料内の気孔が減少または閉鎖されます。この気孔率の減少は、より優れた機械的特性を持つ高密度の材料につながるため、非常に重要です。この高密度化の原動力は、固体-蒸気界面が固体-固体界面に置き換わることで生じる表面積と表面自由エネルギーの減少です。

4. 特性の向上：

5. 焼結は気孔率を低下させるだけでなく、セラミック材料の他の特性も向上させます。例えば、強度、電気伝導性、透明性、熱伝導性が向上します。これらの強化は、セラミック製品の機能性と耐久性にとって極めて重要です。場合によっては、フィルターや触媒などの用途に有用なガス吸収性など、特定の特性を維持するように焼結を調整することもできます。収縮と最終成形

焼結には通常、かなりの量の材料の収縮が伴い、ジルコニアの場合は25%にもなります。この収縮はプロセスの重要な側面であり、最終製品が望ましい仕様を満たすように注意深く管理する必要があります。焼結プロセスは、圧力や電流などの他の力と組み合わせることで、材料の特性や形状をさらに洗練させることができる。