La temperatura di sinterizzazione della ceramica varia a seconda del tipo specifico di ceramica e delle proprietà desiderate. Ad esempio, la zirconia viene sinterizzata in modo ottimale a circa 1500 ℃, mentre il carburo di boro richiede temperature fino a 2250-2300 ℃ per una sinterizzazione efficace.
Temperatura di sinterizzazione della zirconia:
La zirconia, un tipo di ceramica avanzata, dimostra la massima resistenza quando viene sinterizzata a circa 1500℃. Questa temperatura è fondamentale, in quanto deviazioni, anche di soli 150℃ al di sopra o al di sotto di questa temperatura ottimale, possono ridurre significativamente la resistenza del materiale. Ad esempio, la resistenza dell'ossido di zirconio passa da circa 1280MPa a 1500℃ a circa 980MPa a 1600℃ e a circa 600MPa a 1700℃. Questa drastica riduzione della resistenza è attribuita alla crescita incontrollata dei grani a temperature più elevate, che può anche portare a una riduzione della stabilità e a potenziali cricche. Inoltre, temperature troppo elevate possono ridurre la traslucenza della zirconia, sottolineando l'importanza di rispettare la curva di sinterizzazione raccomandata dal produttore.Temperatura di sinterizzazione del carburo di boro:
Il carburo di boro, noto per il suo elevato legame covalente, presenta uno scenario di sinterizzazione più impegnativo. A causa del suo forte legame, il carburo di boro richiede temperature estremamente elevate, in genere intorno ai 2250-2300 ℃, per una sinterizzazione efficace a pressione normale. A queste temperature, viene impiegato il meccanismo della diffusione volumetrica, necessario per l'eliminazione dei pori e la diffusione dei confini dei grani. Tuttavia, la sinterizzazione a temperature così elevate porta anche a una rapida crescita dei grani e alla formazione di pori residui, che possono influire sulla compattezza e sulla qualità complessiva del materiale.
- Processo generale di sinterizzazione:
- Il processo generale di sinterizzazione delle ceramiche prevede diverse fasi:Formazione dell'impasto:
- Una miscela di acqua, legante, deflocculante e polvere ceramica non cotta viene combinata uniformemente per formare un impasto.Essiccazione a spruzzo:
- L'impasto viene essiccato a spruzzo per formare una polvere.Formazione del corpo verde:
- La polvere essiccata a spruzzo viene pressata in uno stampo per creare un corpo verde.Bruciatura del legante:
Il corpo verde viene riscaldato a bassa temperatura per rimuovere il legante.Sinterizzazione ad alta temperatura:
La fase finale prevede il riscaldamento della ceramica ad alte temperature per fondere le particelle, un processo accompagnato da un significativo restringimento del materiale in quanto la fase vetrosa fluisce e incorpora la struttura della polvere, riducendo la porosità.
