Sinterizzazione

Con il termine “sinterizzazione” si intende il processo di densificazione di polveri, questo processo comprende la riduzione della porosità tra le particelle di partenza e la riduzione del volume totale. I ceramici tradizionali, come il porcellanato e i porosi, riescono ad aumentare la loro densità grazie a un meccanismo di trasferimento di massa che avviene tramite uno scorrimento delle fasi vetrose.

Il processo di sinterizzazione può essere studiato avvalendosi dell’utilizzo del DILATOMETRO OTTICO.

Esempi di casi studio

Ottimizzazione del ciclo di cottura degli impasti ceramici

La miglior temperatura di cottura è quella a cui l’impasto ceramico è in grado di raggiungere la sua densificazione completa senza rigonfiare nel minor tempo possibile (nel caso del campione in esame corrisponde a 1220°C). La cottura al di sopra di tale temperatura causa un drastico peggioramento delle proprietà meccaniche e un aumento delle deformazioni causa il rigonfiamento provocato dallo sviluppo di gas nell’impasto. Al contrario, la cottura al di sotto del valore ottimale per raggiungere la massima sinterizzazione senza rigonfiamento, comporta una porosità residua che causa la formazione di macchie in seguito a lappatura.

Sinterizzazione

Controllo qualità eseguito sulle materie prime

Sinterizzazione materie prime.png

Curva dilatometrica di materiali incoerenti

Sinterizzazione fontainbleu sand

Sabbia di quarzo (curva nera):

-A 575°C avviene la prima trasformazione reversibile allotropica del quarzo che passa dalla forma alfa a quella beta.

-A 1470°C avviene la trasformazione irreversibile da quarzo-beta a beta-cristobalite, che sarà soggetta a una trasformazione reversibile in alfa cristobalite durante il raffreddamento.

Sabbia di quarzo post-cottura (curva rossa):

-A  circa 230°C si assiste a una prima deviazione della pendenza della curva dilatometrica, ciò è dovuto alla trasformazione reversibile allontropica dell’alfa-cristobalite in beta-cristobalite.

-A circa 573°C si osserva un altro flesso, anche se di minor entità. Questo è dovuto alla quantità residua di quarzo alfa che si trasforma nella rispettiva forma beta.