A sinterização por pressão de gás (GPS) é um processo de sinterização especializado utilizado principalmente para a produção de materiais cerâmicos avançados, tais como cerâmicas de temperatura ultra-alta (UHTCs).
Este processo envolve uma sequência controlada de tratamentos térmicos sob uma atmosfera inerte, normalmente árgon ou nitrogénio, e a aplicação de pressões variáveis para obter a densificação e eliminar a porosidade dos materiais.
5 passos fundamentais para compreender a sinterização sob pressão de gás
1. Queima orgânica a baixa pressão
O processo começa com uma fase de queima orgânica efectuada a baixa pressão.
Este passo é crucial para remover quaisquer componentes voláteis ou aglutinantes do material, preparando-o para a fase de sinterização subsequente.
2. Sinterização a pressão normal
Após o burnout, o material é sinterizado a pressão normal.
Esta fase tem como objetivo atingir um estado em que apenas os poros fechados permanecem no material, melhorando a sua integridade estrutural e propriedades mecânicas.
3. Aumento da pressão para densificação
Após a sinterização inicial, a pressão é aumentada.
Esta pressão elevada densifica ainda mais o material e acelera a eliminação de qualquer porosidade remanescente, conduzindo a um produto final mais homogéneo e mais forte.
4. Sem limitações de forma
Ao contrário da prensagem a quente, o GPS não impõe limitações de forma às peças fabricadas, tornando-o versátil para a produção de geometrias complexas.
5. Alternativa a processos dispendiosos
O GPS é considerado uma alternativa vantajosa a processos mais dispendiosos como a prensagem isostática a quente (HIP), oferecendo benefícios semelhantes a custos potencialmente mais baixos.
Detalhes técnicos do forno
O forno GPS integra vários processos, incluindo a prensagem isostática a quente, a aplicação do agente de decapagem, o tratamento da atmosfera e a sinterização a vácuo numa única unidade.
A pressurização é efectuada à temperatura de sinterização, permitindo que a fase aglutinante e as partículas fluam para quaisquer espaços, maximizando assim a eliminação de poros e defeitos residuais.
Isto leva a melhorias significativas na resistência e na vida útil dos materiais sinterizados.
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