n - stała zależna od mechanizmu spiekania, r - średnica pory,
Q - energia aktywacji,
R - stała gazowa,
T - temperatura spiekania.
W tabeli 4.2 przykładowo zestawiono właściwości spieków wykonanych z na! noproszków metodą tradycyjną [ I ].
Tabela 4 J
Gęstości i wielkości ziaren wybranych ninoproszków spiekanych metoda tradycyjną
Materiał |
d,HK*(nm) |
T,(K) |
W(h) |
Atmosfe ra |
P(%) |
dpo ip (nm) |
ZiO, |
6+9 |
1400 |
1.3 |
powietrze |
100 |
80 |
GcOj/6% at. Ca |
10+15 |
1623 |
I0K • min'1 |
powietrze |
100 |
30 |
Ti Al |
10+20 |
723+773 |
2 |
próżnia |
>95 |
15+20 |
Ni |
2S |
1300 |
31K • min'1 |
próżnia |
99 |
76 |
NdFeB/o-Fe |
II |
990 |
0.083 |
argon |
98 |
35 |
Proszki nano, w szczególności materiałów magnetycznych, wiąże się tworzjj wem sztucznym lub niskotopliwym metalem (np. Zn, temperatura spiek; -673 K).
Metoda pierwsza polega na wymieszaniu proszków ze środkiem wiążącym, ktć rym może być tworzywo chemo- lub termoutwardzalne (np. B1SON epoxy-rapid), prasowaniu, walcowaniu, wyciskaniu lub wtryskiwaniu. Optymalna zawartej żywicy w przypadku materiałów magnetycznych wynosi około 20% objętości*' wych (-3% wagowych).
Inną metodą konsolidacji proszków jest zagęszczanie detonacyjne za porno materiałów wybuchowych [6, 8, II]. Metoda, z powodzeniem zastosowana do I czenia materiałów nanokrystalicznych, polega na tym, że proszek znajdujący się odpowiedniej formie zostaje zagęszczany przez falę detonacyjną uzyskaną pn użyciu materiału wybuchowego. Wygenerowane podczas wybuchu ciepło pow: duje miejscowe, powierzchniowe topnienie proszku. Ostatnio metoda ta znała? też zastosowanie do prasowania nanoproszków materiałów magnetycznie tw dych, typu NdFeB/a-Fe i SmFeN, gdzie uzyskuje się wyroby o bardzo dużej stości.