Keramische Werkstoffe wie Siliziumnitrid (Si3N4) sind für ihre einzigartigen Eigenschaften bekannt, die durch ihre Dichte erheblich beeinflusst werden können.
5 wichtige Einblicke in die Dichte von keramischen Eigenschaften
1. Variation mit Sinterprozessen
Die Dichte von Siliziumnitrid (Si3N4)-Keramik variiert je nach Sinterverfahren und -bedingungen.
2. Einfluss der thermischen Isolationszeit
Bei der Herstellung unter Luftdruck stieg die Dichte der Si3N4-Keramikproben von 3,23 g/cm³ auf 3,26 g/cm³, wenn die thermische Isolationszeit von 4 Stunden auf 12 Stunden erhöht wurde.
3. Änderungen der relativen Dichte
Die relative Dichte stieg während dieses Zeitraums ebenfalls von 96,75 % auf 97,75 %. Bemerkenswert ist, dass der Anstieg der Dichte bei einer Verlängerung der Isolierzeit von 4 auf 8 Stunden höher war als bei einer Verlängerung von 8 auf 12 Stunden.
4. Zweistufiges Sinterverfahren
In einem zweistufigen Sinterprozess betrug die relative Dichte der Si3N4-Keramikproben 95,5% nach dem Vorbrand bei 1600°C, die nach dem Hochtemperatursintern bei 1800°C auf 98,25% anstieg.
5. Mechanismus des Flüssigphasensinterns
Die Verbesserung der Dichte ist auf den Mechanismus der Flüssigphasensinterung zurückzuführen, bei der die Sinterhilfsmittel (YB2O3 und AL2O3) und SIO2 eine niedrig schmelzende flüssige Phase bilden, die die Partikelbewegung fördert und zu einem Mechanismus der Auflösung und Ausfällung führt, der die Dichte der Probe verbessert.
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