Dlaczego objętość ceramiki kurczy się podczas spiekania?

Podczas procesu spiekania ceramiki masa zmienia się bardzo nieznacznie, ale wskaźnik redukcji objętości może przekroczyć 40%, co jest kluczowym czynnikiem powodującym wzrost gęstości ceramiki. Zatem, dlaczego objętość ceramiki kurczy się podczas spiekania?

Ucieczka gazu i redukcja porów:Ceramika jest spiekana z proszków surowcowych, a zarówno proszki surowcowe, jak i korpus ceramiczny zawierają pewną ilość gazu i porów. W warunkach spiekania w wysokiej temperaturze duża ilość gazu w korpusie ucieka, a pory zmniejszają się lub nawet znikają, zmniejszając tym samym objętość ceramiki i zwiększając gęstość.

Ulatnianie się wilgoci i zanieczyszczeń:Proszki surowcowe używane do wypalania ceramiki są różne, a ilość zawartych w nich zanieczyszczeń również jest różna, ale zawartość zanieczyszczeń jest zwykle niska. Niektóre zanieczyszczenia rozkładają się i ulatniają w środowisku wysokiej temperatury, powodując ściślejsze łączenie się cząstek surowca ceramicznego, co powoduje kurczenie się objętości ceramiki.

Ruch cząstek i reorganizacja strukturalna:Podczas spiekania w wysokiej temperaturze struktura krystaliczna ceramiki zmieni się w bardziej stabilny stan, a ruchliwość cząstek surowca stopniowo wzrośnie. W tym procesie cząstki surowca spontanicznie wypełniają pierwotne puste przestrzenie w korpusie zielonym oraz otwory pozostałe po ulatnianiu się gazu, zanieczyszczeń i wody, co skutkuje zmniejszeniem objętości ceramiki i wzrostem gęstości.

Podczas procesu spiekania ceramiki, chociaż utrata gazu, wody i zanieczyszczeń powoduje pewien stopień spadku jakości ceramiki, spadek jakości jest bardzo mały. Dla porównania, wskaźnik redukcji objętości ceramiki może osiągnąć 40%, więc gęstość ceramiki znacznie wzrośnie podczas procesu spiekania, a gęstość stała się zatem ważnym wskaźnikiem stopnia spiekania ceramiki.