COMPACTION AND SINTERING OF CERAMIC POWDERS

1. INTRODUCTION 30

۱٫۱٫ THE AIM OF TEiE STUDY 32

۱٫۲٫ PROCESSING OF CERAMICS 32

۱٫۲٫۱٫ Powder Manufacture and Preparation 34

۱٫۲٫۲٫ Forming Techniques 35

۱٫۲٫۲٫۱٫ Die Pressing 3 5

۱٫۲٫۲٫۱٫۱٫ Uniaxial Die Pressing 36

۱٫۲٫۲٫۱٫۲٫ Isostatic Pressing 36

۱٫۲٫۲٫۱٫۳٫ Hot Pressing 36

۱٫۲٫۲٫۲٫ Colloidal Consolidation 36

۱٫۲٫۲٫۲٫۱٫ Slip Casting 37

۱٫۲٫۲٫۲٫۲٫ Tape Casting 37

۱٫۲٫۲٫۳٫ Plastic Forming 38

۱٫۲٫۲٫۳٫۱٫ Injection Moulding 38

۱٫۲٫۲٫۳٫۲٫ Extrusion 39

۱٫۲٫۲٫۳٫۳٫ Tape Calendering 39

۱٫۲٫۳٫ Firing 39 1.2.3.1. Removal of Processing Aids 39 1.2.3.1. Densification (sintering) 39

۱٫۳٫ GENERAL DESCRIPTION OF THE REPORT 41

2. REVIEW ON COMPACTION AND SINTERING OF POWDERS 42

۲٫۱٫ COMPACTION OF POWDERS 42

۲٫۱٫۱٫ Terminology for Particulate Materials 43

۲٫۱٫۲٫ Agglomeration (granulation) of Fine Powders 44

۲٫۱٫۲٫۱٫ Particle Size Enlargement Techniques 45

۲٫۱٫۲٫۲٫ Processing Aids 45

۲٫۱٫۳٫ Mechanisms of Compaction Process 46

۲٫۱٫۴٫ Compaction Curves 46 2.1.4.1. Strength of Agglomerates 49

۲٫۱٫۵٫ Compaction Equations 51

۲٫۱٫۶٫ Pressure Transmission During Compaction Process 52 2.1.6.1. Radial Pressures During Compaction Process 57

۲٫۱٫۷٫ Stress (Density) Distributions in Green Compacts 62

۲٫۱٫۸٫ Ejection Force Profiles 67

۲٫۲٫ SINTERING AND MICROSTRUCTURAL DEVELOPMENT OF COMPACTS 70

۲٫۲٫۱٫ Sintering of Powdered Materials 70

۲٫۲٫۱٫۱٫ Sintering Mechanisms 71

۲٫۲٫۱٫۲٫ Sintering Models 72

۲٫۲٫۱٫۲٫۱٫ Initial Stage Models 72

۲٫۲٫۱٫۲٫۱٫۱٫ Geometrical Assumptions 75

۲٫۲٫۱٫۲٫۱٫۲٫ Shrinkage Models for Diffusion Mechanisms 7 8 2.2.1.2.1.3.. Objections to the Initial Stage Models 78

۲٫۲٫۱٫۲٫۲٫ Intermediate and Final Stage Models 80

۲٫۲٫۱٫۲٫۳٫ General Sintering Models 82

۲٫۲٫۱٫۲٫۳٫۱٫ Scaling Laws 82

۲٫۲٫۱٫۲٫۳٫۲٫ Sintering Diagrams 83

۲٫۲٫۱٫۲٫۳٫۳٫ General Sintering Rate Equations 83

۲٫۲٫۲٫ Microstructural Development 85

۲٫۲٫۲٫۱٫ Grain Growth 85

۲٫۲٫۲٫۱٫۱٫ Effects of Impurities on Grain Growth 87

۲٫۲٫۲٫۱٫۲٫ Effects of Porosity on Grain Growth 8 8