Енергія активації ущільнення при спіканні порошків bNсф км 5/3 та км 60/40

Тиск, ГПа	Температурний ін-тервал спікання, К	КМ 5/3	КМ 60/40
		Енергія активації, кДж/моль
2,5	1000-1350	42,510	31,38
4,2	1000-1750	33,58	23,46
7,7	1000-1750	31,810	18,45
7,7	1750-2800	62,715	66,916

Рис. 3.4 Залежність швидкості ущіль-нення від пористості для полікристалів, одержаних при спіканні порошку КМ 7/5. Умови спікання: тиск 7,7 ГПа, температура 1773 К (1-3), 2273 К (4), тривалість 30-60с (1), 30-300с (2), 180-300с (3), 30-180с (4).	Рис. 3.5 Залежність функції ущільнення від часу ізотермічного спікання. Температура спікання 1773 К (1), 2273 К (2), тиск 7,7 ГПа, Шихта для спікання – КМ7/5+10% Al.

Визначене ефективне значення зсувної в’язкості такої системи (при високому тиску в широкому інтервалі температур спікання) 10 ГПас.

Згідно (3.17) за умовами ln(t^m)=const, р=const залежність функції ущільнення lnX₁() від температури має вигляд:

lnX₁() = B₁ - u() /(kT) (3.19)

Тут B₁ – є функція зсувної в’язкості: B₁ = ln P+m lnt – ln .

На рис. 3.8 в координатах lnX₁() і 1/Т показано залежності (3.19) для загальної статистики (при тисках 2,5, 4,2 і 7,7 ГПа, t^m =5). Співвідношення [lnX₁()]/[1/Т] = tg дає значення енергії активації процесу ущільнення в інтервалі температур, де експериментальні дані апроксимуються лінійною залежністю. Координата lnX₁()=В₁ при 1/Т=0 дозволяє визначити ефективне значення зсувної в’язкості (в інтервалі температур при конкретному тиску).

В табл. 3.12 наведено розраховані характеристики для КМ 7/5 і для загальної статистики.

Визначена для широкого інтервалу температур спікання енергія активації є ефективною характеристикою складного процесу, що включає ущільнення за різними механізмами, кожний з яких має перевагу в вузькому температурному інтервалі.

На рис. 3.9 наведено вже відомі дані для загальної статистики (див. рис. 3.8), але лінійна апроксимація виконана для двох інтервалів: 700-1000 К і вище 1000 К. А на рис. 3.10 показано, як залежить від тиску енергія активації в таких інтервалах. В інтервалі 700-1000 К низькі і не залежні від тиску значення (9-14 кДж/моль) характеризують процеси, які практично не потребують термічної активації. В інтервалі температур після 1000 К при підвищенні тиску від 2,5 до 7,7 ГПа енергія активації знижується відповідно від 83 до 23 кДж/моль.

Рис. 3.6 Температурна залежність функції ущільнення при спіканні порошків КМ 7/5. Тиск і тривалість спікання відповідно 7,7 ГПа і 90 с, вихідний порошок КНБ – КМ 7/5.

Таблиця 3.11

Залежність функції ущільнення Xn() від тиску і ефективне значення зсувної в’язкості

Закладено в розрахунок	n=1	n=2	n=1
Визначено з експерименту	n	n	, ГПас
КМ7/5	1,3	2,8	22
Загальна статистика	1,0	2,5	9

Рис. 3.7 Залежність функції ущільнення від тиску. Спікання порошку КМ 7/5 (а), КМ 60/40 (б); узагальнені дані по спіканню порошків КМ 1/0, КМ 2/1, КМ 3/2 без добавок (в) і з добавкою 10% Al (г); n=1 (1), n=2 (2).

Таблиця 3.12