Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 140 стр.

UptoLike

140
пристенного трения в порошке, находящемся в поле УЗ-колебаний [128,
206].
На начальном этапе прессования при УЗ-колебаниях малой интен-
сивности (W=0,25 кВт) наблюдалась меньшая плотность НП, чем при
обычном статическом прессовании (кривые 2, рис. 4.1, рис. 4.2.). В этом
случае ультразвуковому воздействию от стенок матрицы подвергается
лишь тонкий внешний слой НП вследствие большого затухания звука
малой мо
щности [206]. Тогда уменьшение межчастичного трения в объ-
еме прессовки не существенно, а повышение упругости озвученного
внешнего слоя препятствует уплотнению порошка в области малых Р.
Однако, конечная плотность прессовок НП, и особенно спеченной из
них керамики, однозначно не коррелирует со значением W (врезка на
рис. 4.1, табл. 4.2). Максимальная плотность прессовок НП
ρ
=3,4 г/см
3
(56% от теоретической плотности циркониевой керамики тетрагональ-
ной модификации) достигается в случаях W=1,5 кВт и 3 кВт, но в кера-
мике максимальная плотность 5,6 г/см
3
соответствует образцам, спрес-
сованным при W=1 кВт.
Приведенные данные указывают, что УЗ-воздействие в процессе
прессования существенно влияет на плотность керамики, но макси-
мальная плотность прессовки не всегда обеспечивает максимальную
плотность керамики. Очевидно, определяющим фактором является рав-
номерность плотности в прессовке. В зависимости от мощности W,
влияющей на возникновение акустических течений в НП, ультразвук
может как гомогенизировать прессовку, та
к и создавать в ней градиенты
плотности. Таким образом, важное значение имеет величина интенсив-
ности (удельной мощности) УЗ-колебаний (4.8), которая может быть
больше или меньше критической величины I
с
, определяемой по (4.13).
На рисунке 4.5 представлена зависимость I
с
(Р) для прессуемого НП.
При P<Р
с
в случае УЗ-воздействия высокой интенсивности I>I
c
(область
I на рис. 4.5) происходит эффективное поглощение ультразвука в по-
рошковом теле (рис. 4.4) и диссипация звуковой энергии приводит к
разрушению агломератов, повышению дисперсности порошка с измене-
нием морфологии частиц и с их механоактивацией. Этому также спо-
собствует массоперенос частиц НП, происходящий благодаря возникно-
вению акустических течений.
При воздействии УЗК малой интенсивности I<I
c
(область II на
рис. 4.5) акустические течения отсутствуют, и в условиях снижения сил
межчастичного и пристенного трения происходит равномерная взаим-
ная укладка частиц НП в прессовке.
После мощного УЗ-воздействия на НП при дальнейшем прессовании
(P>Р
с
, I>I
c
, область III на рис. 4.5) экспериментально наблюдалось бо-