Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 11
Что касается расстояния между поверхностями зерен, то его уменьшение в процессе сжатия может быть очень существенным. При достаточно больших значениях давления сжатия порошкообразного материала его пористость практически приближается к нулю. Значительно меняется при сжатии также площадь поверхности контакта зерен. Экспериментально доказано [63, 64], что площадь поверхности контакта (точнее, площадь S проекции контактных участков на плоскость, нормальную к направлению силы давления) пропорциональна давлению сжатия.
Если на два тела, соприкасающиеся между собой через контактные выступы, действует некоторая сжимающая эти тела сила давления, то увеличение поверхности их контакта начинается, когда удельное давление превосходит значение критического напряжения, при котором происходит пластическая деформация материала. При постоянном значении силы давления площадь S увеличивается до тех пор, пока удельное давление не снизится до значения σк.
Поверхность контакта может увеличиваться как за счет возрастания площади имеющихся контактных участков в результате пластической или хрупкой деформации материала, так и в результате возникновения новых мест контакта.
Истинная картина увеличения поверхности контакта может быть более или менее сложной в зависимости от взаимного пространственного расположения отдельных зерен, соотношения между их прочностью, наличия и распределения поверхностных примесей, а также от некоторых других факторов. Поверхность контакта при сжатии может увеличиваться также и вследствие возникновения углублений на поверхности зерен под действием выступов на других зернах, соответственно описанию Барта [67], и в результате разрушения выступов, как это чаще всего допускают в порошковой металлургии.
В зависимости от условий процесса значение каждого из этих явлений может быть различным. При нагревании зернистого материала полная поверхность контакта может претерпевать существенные изменения. Их характер и закономерности в значительной мере связаны с явлениями спекания и рекристаллизации, рассматриваемыми ниже. Здесь отметим лишь, что даже простое термическое расширение зерен свободно насыпанного порошка при нагревании может приводить к необратимому заполнению его пор, т. е. к уменьшению пористости и увеличению поверхности контакта (в спрессованных зернистых массах при нагревании возможны также обратные явления [52, 62, 68]).
Природные и технические условия получения кристаллических тел, в особенности кристаллических порошкообразных материалов, и большая удельная поверхность последних обусловливают присутствие в них посторонних примесей. Строго говоря, то или иное содержание примесей в кристаллах практически всегда неизбежно при их получении как из жидкой или газообразной фазы путем кристаллизации, так и из твердой фазы путем ее химического взаимодействия с другим веществом.
Установлено, что даже при самом тщательном соблюдении условий выделения твердой фазы из раствора или из расплава с целью
Другие части:
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 1
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 2
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 3
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 4
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 5
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 6
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 7
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 8
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 9
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 10
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 11
Порошкообразные (зернистые) тела . Часть 12