Foton och e-fält assisterad lågtemperatur sintring av metalloxider

Syfte och mål

Syftet med projektet var att studera hur en kombination av olika metoder som bidrar till att skapa fria laddningsbärare samt om dessa kan underlätta bulkdiffusionen och därigenom påverka densifieringen av olika metalloxider. Med hjälp av elektriskt assisterad sintring har densifieringen av ett flertal olika material kunna påverkats positivt. även mikrostrukturella förändringar har påvisats genom att använda elektriskt assisterad sintring.

Resultat och förväntade effekter

Genom att låta en ström passera provet under sintring kunde en given densitet uppnås även när sintringstemperaturen sänktes. En förutsättning för detta var att en jämn ström och temperaturfördelning kunde erhållas i provet vilket medför att tekniken i nuvarande utformning främst är tillämpbar på mindre symetriska prover och skikt då man i dessa fall kan erhålla en jämn ström. Utöver en sänkt sintringstemperatur öppnas nya processmöjligheter för att kombinera keramiska material med andra material grupper på ett sätt som tidigare inte var möjligt.

Upplägg och genomförande

Prover av olika material (zirkoniumoxid, titandioxid och hydroxylapatit) anslöts till ett spänningsaggregat och sintrades vid temperaturer mellan 800-1400°C. Spänningen och strömmen genom proverna mättes tillsammans med temperaturen under sintringsförloppet. De sintrade materialens densitet mättes och mikrostrukturen studerades med SEM. Sintringstemperaturen jämfördes även med temperaturen i provet som påverkades av strömmen genom intern uppvärmning.