La sinterització és un procés utilitzat per formar una massa sòlida a partir d'una pols, normalment escalfant la pols a una temperatura inferior al seu punt de fusió. La sinterització és un pas crucial per aconseguir les propietats desitjades en el producte final. Aquí hi ha una visió general del procés de sinterització ceràmica d'òxid d'alumini:
Preparació en pols
El procés comença amb la preparació de pols d'òxid d'alumini. La pols ha de tenir una distribució de la mida de partícula i una puresa específiques per garantir una sinterització uniforme.
Formació del cos verd
A continuació, la pols d'òxid d'alumini es premsa o es modela en la forma desitjada, formant un cos verd. El cos verd és fràgil i conserva la forma del producte ceràmic final però no té la densitat i la resistència requerides.
Eliminació de l'enquadernador (desvinculació)
El cos verd normalment conté aglutinants orgànics i altres additius. Aquests s'han d'eliminar abans de la sinterització. Això sovint es fa mitjançant un procés de desligament, que consisteix a escalfar el cos verd en una atmosfera controlada per evaporar o cremar els aglutinants.
Sinterització
A continuació, el cos verd delimitat se sotmet a altes temperatures en un forn en un procés anomenat sinterització. En la sinterització, el material s'escalfa a un nivell per sota del seu punt de fusió que és prou alt per moure les partícules i permetre que es difonguin. Això fa que el material sigui més dens i crea una estructura ceràmica sòlida.
La temperatura i la durada de sinterització són paràmetres crítics que influeixen en les propietats finals del material ceràmic. L'elecció de l'atmosfera (oxidant, reductor o inert) també juga un paper en el procés de sinterització.
Durant la sinterització, les partícules d'òxid d'alumini s'uneixen i s'eliminen els porus, cosa que augmenta la densitat i millora les propietats mecàniques.
Refrigeració
Després d'arribar a la temperatura de sinterització desitjada, la ceràmica es refreda lentament a temperatura ambient. El refredament ràpid pot provocar estrès tèrmic i esquerdes.
Acabat final
La ceràmica sinteritzada pot passar per passos de processament addicionals, com ara mecanitzat, polit o recobriment, per aconseguir les especificacions del producte final.
