A sinterização a alta temperatura é um método utilizado para densificar materiais em pó através da difusão atómica a temperaturas elevadas.
É normalmente utilizado para materiais com pontos de fusão elevados, tais como metais refractários como o tungsténio e o molibdénio.
No processo de sinterização, o material em pó é mantido num molde ou comprimido sob alta pressão com um aglutinante temporário.
De seguida, é aquecido a uma temperatura inferior ao ponto de fusão do material.
Durante a sinterização a alta temperatura, ocorre a difusão atómica entre as partículas do material em pó.
Os átomos difundem-se através dos limites das partículas, fundindo-as e criando uma peça sólida.
Este processo ajuda a eliminar os lubrificantes no pó compactado, a reduzir o oxigénio na superfície do pó e a desenvolver pescoços sinterizados entre as partículas.
Reduz os poros e aumenta a resistência.
Pode também difundir parcial ou totalmente outros elementos na mistura, como o níquel, o cobre e a grafite, o que pode melhorar as propriedades do produto final.
Para que a sinterização seja considerada de alta temperatura, ela ocorre a cerca de 100-250 °F mais quente do que a temperatura de sinterização padrão para um determinado metal.
A temperatura típica para metais pesados de ferro é de 2050 °F.
A sinterização a alta temperatura é mais dispendiosa do que a sinterização convencional, uma vez que requer "potência" adicional do equipamento do fabricante.
A sinterização em estado sólido, também conhecida como ligação por difusão, é um método amplamente utilizado na sinterização a alta temperatura.
Neste processo, os materiais em pó são submetidos a temperaturas elevadas abaixo dos seus pontos de fusão.
À medida que a temperatura aumenta, ocorre a difusão atómica entre partículas adjacentes, facilitando a formação de pescoços e ligações.
Isto leva à densificação e à formação de uma massa sólida.
A sinterização em estado sólido é normalmente utilizada na produção de cerâmicas e pós metálicos, especialmente quando a preservação da composição química e da pureza do material é crucial.
Outro método de sinterização a alta temperatura é a sinterização por prensagem a quente.
Este processo utiliza tanto a energia térmica como a energia mecânica para densificar os produtos.
Permite uma temperatura de sinterização mais baixa em comparação com a sinterização por pressão normal, resultando numa densificação mais rápida e na produção de produtos totalmente densos e de grão fino.
A sinterização por pressão a quente em vácuo melhora ainda mais o processo, mantendo um elevado grau de vácuo, reduzindo efetivamente a temperatura de sinterização e removendo o gás dos microporos, promovendo o processo de densificação.
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