زینترسازی: از مشاهدات تجربی تا اصول علمی Sintering : From empirical observations to scientific principles

زینترسازی

زینترسازی: از مشاهدات تجربی تا اصول علمی

Sintering : From empirical observations to scientific principles

 تف‌جوشی یا سینتر یکی از روش‌های شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است. تف‌جوشی چسباندن یا چسبیدن ذرات یک یا چند ماده به یکدیگر از طریق ذوب سطحی براثر حرارت، همراه با فشار یا بدون آن، به‌طوری‌که به صورت یک توده جامد (solid mass) درآیند. اساس کار این روش کاهش انرژی آزاد سطحی ذرات در اثر چسبیدن به یکدیگر است.تدا مادهٔ مورد نظر را به صورت پودر در می‌آورند تا سطح ویژه آن بیشتر شود. سپس پودر حاصل را به شکل دلخواه پرس کرده و در کوره می‌گذارند. دمای کوره تا حدی بالا می‌رود که قطعه ذوب نمی‌شود.در دماهای بالاتر دامنهٔ نوسان اتمها بیشتر بوده و بنابراین نفوذ اتمی بیشتر می‌شود. اتمهای ذرات مجاور در یکدیگر نفوذ کرده و ذرات را به هم می‌چسبانند.  جهت ایجاد پیوند بین ذرات پودری و تهیه یک نمونه یکپارچه و رساندن دانسیته آنها به بالاترین میزان خود و بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی، انجام عملیات تفجوشی در دما و زمان بهینه از اهمیت فوق العاده‌ای برخوردارست. نیروی محرکه برای تفجوشی و نفوذ جهت پرکردن خلل وفرج موجود در ساختار، کاهش انرژی سطحی است.

دردسته بندی کلی تکنیک‌های تف جوشی، فشار اولین عامل مؤثر می‌باشد. بیشتر فرایندهای تف جوشی، بدون اعمال فشار خارجی انجام می‌گیرد. دربسیاری از کاربردها با عملکرد عالی، چگالی بالا توسط اعمال خارجی به دست می‌آید. در تکنیک‌هایی نظیر پرس گرم، پرس ایزواستاتیک گرم، فورج گرم و اکستروژن گرم برای چگالش نمونهٔ متراکم از ترکیبی از دما، تنش و کرنش استفاده می‌شود. در بیشتر موارد تف جوشی در فاز مایع، اثر موئینگی یک نیروی داخلی بر روی ذرات جامد اعمال می‌کند. دراین حالت نیازی به نیروی خارجی بسیار بزرگ است.