Tìm hiểu thiêu kết là gì? Nguyên lý hoạt động của quá trình thiêu kết

1. Thế nào là thiêu kết

Thiêu kết là quá trình nén vật liệu để tạo thành một khối rắn bằng nhiệt hoặc áp suất mà không nung chảy nó đến điểm hóa lỏng.

Khai thác chế biến quặng sắt

Thiêu kết xảy ra một cách tự nhiên trong mỏ khoáng sản hay là một quá trình sản xuất sử dụng kim loại đồ gốm chất dẻo và các vật liệu khác. Các nguyên tử trong các vật liệu khuếch tán qua ranh giới các hạt, dung hợp các hạt với nhau và tạo ra một mẫu rắn.

2. Nguyên lý hoạt động

Bởi vì nhiệt độ thiêu kết không cần phải đạt đến nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, thiêu kết thường được chọn làm quá trình tạo hình cho các vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cực kỳ cao như quá trình thiêu kết quặng vonfram và molybdenum. Một ví dụ về thiêu kết có thể quan sát được đó là khi các cục đá trong một ly nước dính vào nhau, gây ra bởi sự khác biệt nhiệt độ giữa nước và đá.

Ví dụ về thiêu kết do áp suất là sự nén các hạt tuyết rơi thành băng, hoặc sự hình thành một quả bóng tuyết bằng cách ép những hạt tuyết rời với nhau.

Thiêu kết có hiệu quả khi quá trình làm giảm độ rỗng và tăng cường các đặc tính như độ bền, độ dẫn điện, độ trong mờ and độ dẫn nhiệt, hơn nữa, thiêu kết có thể hữu dụng để tăng độ bền vật liệu trong khi giữ lại hằng số hấp thụ khí gas của nó như trong các bộ lọc hoặc chất xúc tác.

Trong quá trình đốt, sự khuếch tán phân tử khiến bề mặt các hạt bột bị tiêu đi theo từng bước, bắt đầu bằng việc hình thành vùng thắt cổ chai giữa các hạt và kết thúc với sự tiêu biến của các lỗ khí nhỏ ở cuối quá trình.

Công nghệ thiêu kết nóng chảy

Đối với các đặc tính như độ bền và độ dẫn, mối quan hệ giữa vùng liên kết và kích thước hạt là yếu tố quyết định. Các biến có thể được điều chỉnh đối với bất kỳ vật liệu nào là nhiệt độ và kích thước ban đầu của hạt, bởi vì áp suất hơi phụ thuộc vào nhiệt độ. 

Sự kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng đối với quá trình thiêu kết, vì sự khuếch tán biên hạt và dung tích khuếch tán phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ.