Durante la sinterizzazione della ceramica, le particelle di polvere di ceramica vengono riscaldate a una temperatura elevata, inferiore al loro punto di fusione, che provoca la diffusione delle particelle e il loro legame con quelle vicine. Questo processo riduce l'energia superficiale delle particelle diminuendo le loro interfacce vapore-solido e porta alla densificazione del materiale, poiché i pori nel "compatto verde" diminuiscono o si chiudono. Di conseguenza, le proprietà meccaniche della parte in ceramica migliorano e possono essere migliorate anche altre proprietà come la resistenza, la conducibilità elettrica, la trasparenza e la conducibilità termica.
La forza trainante del processo di sinterizzazione è la riduzione dell'energia superficiale delle particelle, che si ottiene diminuendo le interfacce vapore-solido. Questo processo comporta la diffusione degli atomi, che fa scomparire l'interfaccia tra le particelle di polvere. Il processo di sinterizzazione può essere suddiviso in diverse fasi, che iniziano con la formazione di connessioni a collo tra le polveri e terminano con l'eliminazione di piccoli pori.
Su scala microscopica, il trasferimento di materiale è influenzato dalle variazioni di pressione e dalle differenze di energia libera attraverso la superficie. L'influenza di questi effetti diventa significativa quando le dimensioni delle particelle sono piccole, poiché la variazione di energia è molto più elevata quando il raggio di curvatura è inferiore a pochi micron. Questo è uno dei motivi principali per cui molte tecnologie ceramiche si basano sull'uso di materiali a grana fine.
Le variabili che possono essere controllate per qualsiasi materiale durante la sinterizzazione sono la temperatura e la dimensione iniziale dei grani, poiché la pressione di vapore dipende dalla temperatura. La sinterizzazione è utilizzata nella produzione di oggetti in ceramica, tra cui la ceramica, ed è spesso associata al ritiro del materiale, poiché le fasi vetrose fluiscono una volta raggiunta la temperatura di transizione. Il processo è guidato dall'uso di alte temperature, anche se può essere accoppiato ad altre forze come la pressione o le correnti elettriche.
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