Содержание к диссертации
Введение
Структура и свойства магнезиально-силикатных керамических материалов. проблемы миниатю ризации деталей из них 12
1 Л.Строение и свойства силикатов магния 12
1,2.Магнезиально-силикатные диэлектрические материалы 16
L3. Особенности технологии миниатюрных изделий 17
1 АРегулирование свойств изделий из магнезиально- силикатных материалов 19
1.4.1. Получение диэлектрических изделий из порошковых ситаллов 19
1.4.2. Ультразвуковая обработка литьевого шликера 20
1.4.3. Регулирование свойств магнезиально-силикатных материалов пропиткой пористых полуфабрикатов в растворах солей 21
1,5.Выбор цели и постановка задач исследований 24
2, Методьт исследования и применяемые материалы 26
2.1 .Методы исследования порошков и процесса формования изделий 26
2.1.1. .Определение удельной поверхности и дисперсности порошка 26
2.1.2.0пределение содержания свободной связки в термопластичных
шликерах 27
2.1.3..Определение реологических свойств термопластичных шликеров 28
2.2.Физико-химические методы исследования 30
2.2.1 .Рентгенографические методы исследования 30
2.2.2Термический анализ 33
2,2.3. Микроскопия 33
2.2.4.Измерение электрических характеристик материалов 34
2.3.Испытание свойств миниатюрных изделий 35
2 Применяемые магнезиально-силикатные материалы 37
З. Оптимизация процесса формования миниатюрных изделий из стеатитовых материалов методом шликериого литья под давлением 39
3.1 .Исследование процесса измельчения порошков 39
3.2, Получение термопластичных шликеров с заданными свойствами 41
3.2.1.Влияние дисперсности порошков К-14 на реологические свойства термопластичных шликеров 42
3.2.2.Влияние состава термопластичной связки на реологические свойства шликеров 43
3,23.Оптимизация составов шликеров из стеклопорошков состава ситалла К-14 разной дисперсности 47
3.3.Влияние дисперсности порошков на спекание и свойства миниатюрных втулок 52
ЗАВыводы по главе 3 53
4. Методы повышения свойств миниатюрных втулок из магнезиально-силикатных керамических материалов 54
4.1,Влияние ультразвуковой обработки шликеров в акусто-гадродинамическом гомогенизаторе роторного типа на реологические свойства шликеров и их формуемость 54
4.2. Влияпие обработки шликеров в ГАРТе на свойства втулок 60
43.Упрочнение миниатюрных изделий из форстеритовий керамики методом пропитки в растворах солей 62
4.3Л,Влияние температуры утильного обжига и времени пропитки
заготовок в солевых растворах на прочность втулок 62
4.3.2,Математическая обработка экспериментальных результатов 67
4.4, Выводы по главе 4 79
5. Производственнля технология получения миниатюрных керамических деталей методом шликерпого литья под давлением 81
5.1. .Технологическая схема получения втулок методом шликерного литья под давлением 81
5.2.Сосггав и микроструктура спеченных втулок 82
5.3.Микроструктура металлизироаанных втулок 84
5.4.Вмводы по главе 5 91
6. Использование изостатического прессования, лазерной обработки и алмазной доводки при получении миниатюрных керамических изделий 94
6.1 .Технология получения миниатюрных втулок (ТЧК) 94
6,2. Влияние технологии получения втулок на параметры тонкой структуры магнезиально-силикатных материалов 101
6.3.Влияние технологии получения миниатюрных втулок на критерий Вейбулла 106
6,4.Выводы по главе 6 107
Основные выводы
Литература
- Особенности технологии миниатюрных изделий
- Получение термопластичных шликеров с заданными свойствами
- Влияпие обработки шликеров в ГАРТе на свойства втулок
- Влияние технологии получения втулок на параметры тонкой структуры магнезиально-силикатных материалов
Введение к работе
Регулирование свойств магнезиально-силикатных диэлектриков с успехом осуществляют различными методами: ситаллизацией, получением твердых растворов, различными видами физических воздействий (импульсная термообработка, закалка и др.) па разных стадиях изготовления, пропиткой пористых полуфабрикатов в растворах солей. Как правило, данные методы регулирования свойств изделий из форстеритовых и стеатитовых материалов применимы к изделиям привычных в радиоэлектронике размерах: около одного - нескольких сантиметров. Развитие полупроводниковой техники потребовало существенно уменьшить размеры изделий. В настоящее время сверхминиатюризация диэлектрических втулок привела к размерам их внешнего диаметра 550 мкм, при толщине стенки 115 мкм. Такие размеры начинают приближаться к привычным размерам зерен керамики. В этой ситуации потребовались новые подходы для отработки технологии вакуумп-лотных керамических сверхминиатюрных изделий с повышенными эксплуатационными свойствами.
Целью исследований по диссертационной теме явилось разработка технологии изготовления миниатюрных изделий из магнезиаяьно-силикатной керамики.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1) оптимизация процессов формования сверхминиатюрных изделий из форстеритовых и стеатитовых материалов методом шликериого литья под давлением;
2) разработка новых методов регулирования свойств сверхминиатюрных изделий из магнезиально-сшшкатных материалов дополнительными воздействиями - обработкой термопластических шликеров в акусто --гидродинамическом гомогенизаторе и пропиткой полуфабрикатов растворами солей;
3) разработка и внедрение промышленной технологии получения сверхминиатюрных втулок из форстеритовой керамики и стеатитового ситапла методом лазерио-механической обработки по технологии часовых камней.
Для выполнения поставленной темы необходимо было;
1) исследовать исходные порошки керамики и ситаллизущегося стекла, их дисперсность, возможности регулирования структуры и состава, реологические свойства шликеров, оптимизацию составов термопластичных связок и шликеров, изучение свойств спеченных изделий;
2)исследовать возможность повышения свойств керамических изделий методами дополнительных воздействий: обработка термопластичных шликеров ультразвуком в акусто-гидродинамическом генераторе, а также регулирование свойств из форстеритовой керамики методом пропитки полуфабриката в растворах солей;
3)разработать промышленную технологию получения миниатьюрных и сверхминиатюрных изделий методами шликерного литья под давлением и методом лазерно-механической обработки по технологии часовых камней (ТЧК).
Научная новизна работы заключается в следующем: KB выявлении дисперсности стеклопорошка с удельной поверхностью 0,7 мг/г при оптимальном составе и содержании термопластичной связки, когда шликер имеет оптимальные значения вязкости в широком диапазоне температур с незначительной тиксотропией и максимальным коэффициентом упаковки частиц в отливке.
2,Устанавлено, что обработка шликеров в акустическом гомогенизаторе изменяет литейные свойства шликера, при которых характер течения шликеров тиксотропный, приводящий к улучшению их технологических -свойств и готовых изделий; при этом исключаются явления как дилатансия и гистерезис.
З.Установлены оптимальные технологические режимы упрочнения миниатюрных втулок из форстеритовой керамики методом пропитки полуфабрикатов в растворах солей.
Экспериментально выявлены закономерности влияния технологических режимов формования изделий на параметры тонкой структуры кристаллов и внутренние микронапряжения 1-го и 2-го рода магнезиальное силикатных материалов заключающиеся в изменении размеров кристалов и кристаллитов и перераспределении микронапряжений меящу зернами поликристаллов и внутри зерен; установлена их взаимосвязь с механическими свойствами и микроструктурой.
Исследования и разработки по диссертационной теме проводились в соответствии с планами научно-исследовательских работ Томского политехнического университета и ОАОНИИПП {гТомск).
В диссертацию вошли материалы 19 публикаций, в том числе 14 статей, 4 тезисов докладов, изобретения.
В струюурном отношении диссертация состоит из введения, обзорной главы и 5-й глав, в которых изложены результаты оригинальных исследований. Список литературы состоит из 170 наименований.
В 1-й главе рассмотрены опубликованные сведения по физико-химическим основам получения изделий из магнезиально-силикатных материалов, включая их составы и свойства. Рассмотрены особенности технологии миниатюрных изделий и способы регулирования свойств магяезиально-силикатных материалов. Особое внимание уделено способам формования миниатюрных втулок и возможностям повышения их прочности и надежности.
Во второй главе приводятся сведения по методикам эксперимента и применяемым в работе материалам. Описаны методы исследования порош --. ков и формования изделий; физико-химические методы исследования, включая микроскопию, рентгенографию, термический анализ и др. Описаны способы испытания свойств миниатюрных изделий, В конце главы описаны применяемые в работе магнезиально-силикатные материалы.
В третьей главе оптимизирован процесс формования миниатюрных изделий из форстеритовой керамики и стеатитового ситалла методом шли-керного литья под давлением, отработана технология получения порошков оптимальной дисперсности и получены термопластичные шликеры из них с заданными свойствами. Исследовано влияние дисперсности порошков на спекание и свойства миниатюрных втулок.
Четвертая глава посвящена разработке способов регулирования свойств миниатюрных втулок из магнезиально-силикатных материалов методами дополнительного воздействия: ультразвуковой обработкой шликеров в акусто-гидродинамическом гомогенизаторе роторного типа (ГАРТ) и упрочнение миниатюрных изделий из форстсритовой керамики методом пропитки в растворах солей.
В пятой главе приведены результаты практического внедрения миниатюрных металлизированных втулок из магнезиально-силикатных материалов В корпусах полупроводниковых приборов. Описана промышленная технология получения втулок методом шликерного литья под давлением.
Шестая глава посвящена использованию изостатического прессования, лазерной обработки и алмазной доводки при получении миниатюрных керамических изделий из шайб-заготовок по технологии часовых камней (ТЧК). Шайбы получают методом холодного изостатического прессования (ХИП). В конце главы дана технологическая схема по сборке корпусов полупроводниковых приборов и их свойства. Проведена оценка однородности прочности втулок по Вейбуллу в зависимости от способа их получения.
Диссертация завершается выводами и заключением по работе.
На защиту выносятся:
1.результаты исследований реологических свойств термопластических шликеров стеатитового ситалла К-І4 с удельной суммарной поверхностью 0,5; 0?7; 1,0 м /г, приготовленных в литьевой машине с пропеллерной мешалкой и в акустическом роторном аппарате;
2.результаты исследований по регулированию свойств втулок из фор-стеритовой керамики методом пропитки полуфабрикатов в растворах солей;
З.оптимизираванный технологический процесс изготовления сверхминиатюрных втулок по технологии часовых камней с увеличением точности габаритов от 0,06 до 0,01-0,03 мм.
Практические результаты исследований, изложенные в п. 1-3, внедрены в производство ОАО НИИПП.
Результаты исследований докладывались и обсуждались на: Всесоюзы. конф. «Применение методов и аппаратов порошковой технологии в народном хозяйстве» (Томск, 1983); Всесоюзн. конф. по физико-химическим аспектам прочности жаростойких неорганических материалов (Запорожье, 1986); 1-м Всесоюзн. съезде технологов-машиностроителей (Москва, 1989); Всесоюзн. сов. «Керамика-90); третьем Российско-Корейском Междунар. симпоз. (Новосибирск, 1999); четвертом Российско-Корейском Междунар. симпоз. (Уль-сан, 2000); 2-й Междунар. конф. «Радиационно-тсрмические эффекты и процессы в неорганических материалах (Байкальск, 2000); 2-м Междунар. семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Томск, 2001); 2-й Междунар. НТК «Физико-химия и технология оксидно-силикатных материалов» (Екатеринбург, 2003); 4-й Междунар. конф. «Радиационно-тсрмические эффекты и процессы в неорганических материалах» (Байкальк, 2004); 3-й Всерос. науч. конф. «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2004).
Особенности технологии миниатюрных изделий
Особенности технологии миниатюрных изделий При изготовлении втулок с внешним диаметром 3,5-5 мм достаточно успешно применялась традиционная шликерно-обжиговая технология получения изделий из форстеритовой керамики ЛФ-2, разработанной в ГНПП НЭВЗ-Союз (г, Новосибирск), Но дальнейшая миниатюризация (внешний диаметр 0,8-1,2 мм) и сверхимиатюризация (внешний диаметр 0,5-0,6 мм) потребовали оптимизации старых или разработки новых методов подготовки исходных порошков, регулирования свойств формовочной массы, а также новых способов металлизации изделий и сборки металлокерамических корпусов.
В табл. 1.5 приведены типичные геометрические размеры дизлеісгрических втулок, изготавливаемых в ОАО НИИПП на протяжении последних 20-ти лет.
Весьма производительным для получения миниатюрных втулок из монокристаллов корунда оказал/ся метод получения изделий путем лазерной и алмазной обработки по технологии часовых камней (ТЧК) [88}. При этом используются шайбы-заготовки, в которых сверлятся отверстия с помощью импульсных лазеров, а затем ведется доводка до необходимых размеров путем алмазно-абразивной обработки. Учитывая хрупкость и малую прочность изделий, применяется групповая технология металлизации [19-22], при сборке корпусов эффективным явилось применение лазерной сварки и пайки в процессе герметизации [20, 26, 285 57-58,73].
Многочисленные исследования магнезиально-силикатных материалов показали достаточно широкий спектр возможностей управления их структурой и свойствами [36], Сюда можно отнести следующие радикальные методы: 1) ситаллизация материалов [5, 16, 114]; 2) модифицирование мелкозернистой структуры путем введения микродобавок-модификаторов [5,9,35]; 3) пропитка пористых полуфабрикатов в растворах солей [4, 10, 11, 13-15,17,59]; 4) ультразвуковая обработка формовочных масс [7,18, 101]; 5) импульсная термообработка лазером или некогерентным светом [5, 23,24,66,75,76]; 6) получением твердых растворов [32,34]; 7) спекание изделий под действием ВЧ-поля [75, 76].
Ситаллизация - один из радикальных способов получения мелкозернистой структуры материала аналогичного с керамическим материалом того же состава [1, 5, 25, 39, 83, 114]. При варке стекол, соблюдая стехиометрию стеатитового материала, дополнительно вводят специальные добавки - катализаторы. Термообработка проводится в две стадии [1]: на первой стадии в стекле образуются центры кристаллизации, а затем на этих центрах вырастают кристаллы, В качестве катализаторов используют инородные частицы, которые должны иметь низкую энергию активации при образовании центров кристаллизации в области пониженных температур, ионы-катализаторы должны иметь повышенную скорость диффузии при низких температурах, в сравнении с основными компонентами стекла, параметры кристаллической решетки катализатора должны быть близки к соответствующим параметрам основной фазы [1]. Для стеатитовых материалов наиболее удобными катализаторами явились ZrC 2 и ТЮ2 [5, 125], Иногда катализаторы способствуют процессу ликвации в исходном стекле, что также имеет положительное значение, так как на поверхности раздела фаз также идет процесс зародышеебразования. Кроме того, на процессы кристаллизации влияет дисперсность порошков стекол [126] в связи с увеличением поверхности, на которой образуются зародыши кристаллов.
Стеатитовые ситаллы, полученные путем кристаллизации порошков стекол, I отличаются от соответствующих составов керамики улучшенными f технологическими (расширенный интервал спекания) и более стабильными техническими и физико-химическими свойствами [5, 124].
Получение термопластичных шликеров с заданными свойствами
В табл. 3.1- приведены свойства отливок, полученных из шликеров порошков стекла состава стеатитового ситалла различной дисперсности.
Различные шликеры показали четко отличающиеся пределы текучести. При высоком пределе текучести установлена большая тиксотропна, что проявляется в уменьшении вязкости во времени после перемешивания или вибрации шликера. В табл. 3.2 указаны реологические свойства и технологические параметры горячего литья для шликеров из порошков с различной удельной поверхностью и одинаковым количеством связки. Из ( таблицы видно, что увеличение дисперсности порошков резко ухудшает реологические и технологические свойства шликера.
Следовательно необходима разработка составов связок и шликеров для порошков различной дисперсности.
Исследование влияния состава термопластичной связки на реологические свойства проводили па 6-ти партиях шликеров с Syrt=0,5 м2./г с разным содержанием парафина н ПАВ (воска и олеиновой кислоты) и на двух партиях шликеров с Sy 0,7 и 1 м /г. Результаты исследований-в табл. 3.2, Из таблицы следует, что для шликеров с разной Syfl наиболее благоприятным является состав термопластичной связки, содержащей 94,25% парафина, 4,96% воска, и 0,75% олеиновой кислоты (что составляет 0,6% олеиновой кислоты от массы сухого порошка, 95% парафина и 5% воска от массы термопластичной связки).
Концентрация ПАВ существенным образом сказывается на свойствах шликера и на концентрации свободной и сольватированной связки.
Определение концентрации свободной связки в шликере проводили по методике [96, 100], Для этого снимали кривые ДТА на дериватографе MOM. При температурах вблизи температуры плавления связки и до 100С Первоначально сняли кривые ДТА для чистого парафина и связки (рисунок 3.3), Перед съемкой кривых образцы доводили до плавления, затем охлаждали и после этого вели съемку ДГА для Константа прибора К=8,78. Кривые ДТА шликеров представлены на рисунке 3.4, результаты определения свободной связки в таблице 3.2.. Из таблицы следует, что при снижении или отсутствия ПАВ резко уменьшается концентрация свободной связки, что ухудшает реологические свойства шликеров.
В связи с этим исследовано влияние содержания ПАВ (воска) в связке на двух партиях шликеров с содержанием связки 12 и 14 мас.% Порошюк применяли с S =0,5 м /г. В таблице 3.2 и на рисунке 3.5 дано значение вязкости (т])9 и касательного напряжения (т) в зависимости от содержания воска в связке. исключения эффекта смачивания тигля.
Добавка воска более 4% от обшей массы связки уменьшает вязкость и увеличивает литейную способность шликера. При этом снижается устоичивость шликера против расслаивания. Наибольшее разжижение достигается при содержании воска 5-6%, Увеличение концентрации виска до 8-10% вызывает некоторое повышение вязкости и устойчивости системы (рисунок 3,5), Вероятно это связано с нарушением нормальной ориентации молекул воска в толстом адсорбционном слое. Следует отметить, что более эффективно действие воска проявляется в шликерах с меньшим содержанием связки.
От количественного соотношения между стеклопорошком и связкой зависят литейные свойства шликера, степень заполнения объема полуфабриката частицами стекла и усадка при спекании. При минимально возможном содержании связки (11-12%) достигается максимальный коэффициент упаковки К}П:=0,722 и минимальная усадка при спекании.
Для оптимизации дисперсности, гранулометрического состава стеклопорошков изготовили шликеры с S =0T5 м2/г, при помоле добавляли Gs6 мас.% олеиновой кислоты. Термопластичная связка содержала 95 мас.% парафина и 5 мас,% воска. На основании результатов исследований, приведенных в двух предыдущих разделах, в шликер с Буд 0,7 и 130 м2/г постепенно добавляли связку до получения литейных свойств, сходных со свойствами шликера с Зуд=055м2/г.
Свойства полученных шликеров с различным содержанием термопластичной связки приведены в таблице 3,2. Кривые текучести шликеров с разным значением удельной суммарной поверхности порошков при различных температурах (60; 70; 80; и 90С) представлены на рис. 3.6.
Влияпие обработки шликеров в ГАРТе на свойства втулок
Разработка способа упрочнения миниатюрных изделий из форстеритовой керамики ЛФ-2 проводилась на втулках трех типоразмеров (таблица 4,4); 3,5x2,6x3,4 мм; 2,3xl,xl,7 мм; 1,2x0,7x0,4 мм (наружный диаметр х внутренний диаметр х высоту). Из изделий, отлитых из термопластичного шликера, предварительно полностью удалялась связка при обжиге в засыпке из MgO при температурах 1273-1533 К.
Для уменьшения толщины пропитывающего слоя за счет снижения общей открытой пористости и размеров пор для форстеритовой керамики ВФ52.42-1 (ЛФ-2) были выбраны следующие температуры утильного обжига; 1273, 1373, 1473 и 1533 К (режим обжига стандартный, кроме окончательной температуры), а время пропитки в растворах солей составило; 5,15, 30,60 и 120 мин.
Каждый вид втулок разделен на 24 партии. Четыре партии изделий были контрольными, без пропитки (рисунок 4.4). Оставшиеся 20 партий использовали при 4-х вариантах предварительного обжига и 5-ти вариантах времени пропитки. Пористые изделия погружали в кипящий водный раствор соли: 10%-ный СГСІ36Н2О и 10%-ный (NHi)Al(S04)2 12H20. После солевой обработки втулки сушились при Т—363-373 К в течение 30 мин. После сушки изделия поступали на окончательный обжиг.
Механические испытания проводили на специальном приспособлении рычажного типа ФЫПИ53.00,000 (см. раздел 2.3), позволяющем определять разрушающее усилие на втулки при их диаметральном сжатии. Результаты испытаний приведены в таблицах 1-2 приложения 1. Полученные результаты обработаны с помощью персонального компьютера с использованием программы ((Polynomial Regression (Quadratic surface)» и представлены в виде полиномов, описывающих влияние параметров обработки на прочность втулок на рисунках 4.4-4.10 (а также в таблицах 1-2 приложения 1). Последующая обработка результатов велась методом сплайн-интерполяций.
Партии изделий состояли не менее, чем из тридцати втулок. При статистической обработке результатов прочностных испытаний втулок определялась дисперсия (Д)у среднее квадратичное отклонение (о)а погрешность средне-квадратичного отклонения 2 и коэффициент вариации прочности (К р). Результаты в таблицах 1-2 приложения I.
Очевидно, в такой постановке задача интерполяции имеет бесконечное множество решений. Следовательно, в таком случае нужно иметь критерии выбора. Наиболее ваяиыйкласс интерполяционных функций — полиномы (алгебраические), так как их легко дифференцировать и интегрировать.
Интерполяция многочленами обладает рядом недостатков, особенно для функций с особенностями и для не слишком гладких функций (например функция непрерывная вместе со своими 3-ми производными); 1) трудность их построения; 2) коэффициенты быстро растут с возрастанием степени; 3) интерполяция полиномов не всегда сходится к интерполяции.. функции. Поэтому появились сплайн-функции или просто сплайны.
Математическим сплайном степени к на узлах Xo Xi ... xn является функция St(x), которая на отрезке [х0, хп] имеет непрерывные производные до к 1 включительно и на каждом из отрезков [x Xj+i] равна многочлену степени к.
1. Характер течения шликеров, полученных в ГАРТе тиксотропний, а шликеры, полученные в емкости с пропеллерной мешалкой являются тиксотропно-дилатантными; при этом обработка шликеров в аппарате ГАРТ-М изменяет характер их течения, исключая такие нежелательные явления, как дилатансия и гистерезис.
2. Приготовление шликера в акустическом роторном аппарате типа ГАРТ-М (взамен литьевой машины) позволяет получать шликеры с меньшим значением вязкости и хорошей текучестью, более устойчивые к расслаиванию, с меньшим содержанием термопластичной связки, с временем приготовления меньшим в 2 раза.
3. Прочность материала упрочненных и неупрочненных втулок из форстеритовой керамики ЛФ-2 возрастает с уменьшением их объема, что может быть связано с масштабным фактором прочности [86], Для миниатюрных изделий из форстеритовой керамики при их упрочнении методом пропитки в растворах солей необходимо повышать температуру утильного обжига до 1400-1450 К и уменьшать время пропитки изделий до 10-30 мин. Упрочнение втулок диаметром 1,2 мм приводит к возрастанию их прочности при растяжении до 90,7%.
Влияние технологии получения втулок на параметры тонкой структуры магнезиально-силикатных материалов
Для выяснения причин существенного возрастания прочности изделий, полученных методом ТЧК после гидростатического прессования провели исследования микронапряжений в изделиях методами рентгенографии (методика дана в разделе 2.2Л). Результаты расшифровки рентгенограмм даны табл. 1 приложения 2.
Из результатов определения микронскажений решетки можно определить напряжения внутри зерен кристаллов, обычно называемые напряжениями второго рода(ап\из выражения: где Е - модуль Юнга кристалла, деформация зерен (с) определяется по разнице межп л ос костных расстояний аналитических пиков компактного и измельченного поликристалла.
Напряжения 1 рода (с() определяют как межфазные, они возникают между отдельными зернами из-за анизотропии собственных термоупругих свойств, из-за разориентировки зерен по отношению друг к другу и из-за разницы термоуиругих свойств кристалло- и стеклофаз. Их величина должна зависеть и от размера зерен. Для их определения выбирают аналитическую линию, которую снимают в компактном материале и в порошковом, измельченном до размера зереп, затем рассчитывается i=Ad/d. Напряжение определяют !по формуле: Oj=(AtI/d)E. (6.2)
Упругие свойства для кристаллофаз взяты из [J ] 7], Результаты расчетов микронапряжепий и параметров тонкой структуры даны в табл. 6-4.
Из таблицы видно что у изделий из стеатитового ситалла, как правило напряжения 1-го рода существенно превышают напряжения второго рода, хотя в порошковых ситаллах напряжения 1-го рода отсутствуют. Это вероятно связано с низким коэффициентом упаковки, когда при росте зерен из-за сильной разориентадии, а также в силу метастабильносга протоэнстатита растут напряжения 1-го Рода. Снижение размеров ОКР и микроналряжений у втулок с вожженной металлизацией может быть связано с отжигом втулок при вжигании металлизации.
У изделии, полученных методом ХИП, напряжения меняются по-разному, в зависимости от размеров изделий. У больших дисков напряжения изменяются как у малых литых (образец 6). У малых образцов (втулок и шайб) резко возрастают напряжения 1 -го рода и снижаются напряжения 2-го рода. Это может быть связано с высоким коэффициентом упаковки последних при ХИП, когда плотно уложенные частицы при кристаллизации в естестаеннных условиях, ограничивающих рост кристаллов при малой усадке, взаимодействуют друг с другом способствуют созданию блочности в зернах и появлению микроискажений в решетке.
У форстеритовой керамики подобные аномальные изменения микронапряжений не обнаружено, что вероятно связано с тем, что изделия получают из порошка уже синтезированной керамики, кроме того у форстерита отсутствует полиморфизм.
Рентегенографические исследования втулок, полученных методами ХИП по технологии часовых камней, с вожженной молибден-марганцевой металлизацией показали, что металлизация несколько изменяет параметры тонкой структуры (размер блоков ОКР и их микроискаждения) в спеченных изделиях: у втулок из ситалла К-14 напряжения первого рода на таком же уровне, как у отлитых втулок, и выше, чем у неметаллизированных изделий, полученных методом ХИП, при неизменности размеров 01Чф возрастают напряжения"2-го рода; - у изделий из керамики ЛФ-2 напряжения 1-го рода на прежнем уровне, а напряжения 2-го рода и размеры блоков незначительно меняются; - данные изменения параметров - тонкой структуры могут быть связаны с процессами фазообразования при вжигани и металлизации.
Таким образом, изменения микронапряжений внутри кристаллов (2-го рода), размеров кристаллитов в стеатитовых и форстеритовых изделиях, отформованных разными способами, и напряжения между зернами в изделиях (1-го рода) позволяет объяснить более высокие механические свойства при получении изделий методом ХИП по технологии ТЧК,
