Неорганические клеи стр.79
Таким образом, физико-химической основой использования клеев-расплавов являются смачивание, адгезия, комплексообра-зование, которые рассмотрены для водных систем в предыдущих разделах. На наш взгляд, в плане использования таких клеев следует учитывать контактное плавление, тем более, что обычно керамические связки рассматривают как эвтектические расплавы.
Образование межкристаллитных связей в дисперсиях порошков, из которых сформована заготовка изделия или материала, определяется, как и для любого конденсационного процесса, понижением энергии системы за счет образования в ней межатомных связей, уменьшением поверхности раздела, снижением доли поверхностной энергии. Для обычной керамической технологии — это процессы с высокими значениями энергии активации. При получении материалов по цементной технологии конденсация дисперсий протекает при нормальной температуре за счет реакций с малыми энергиями активации. При использовании клеев типа стеклоцементов и других типов твердых клеев процессы, хотя и требуют нагрева и энергетических затрат, но более низких, чем при использовании обычных керамических связок на основе образования эвтектических расплавов.
При анализе использования в качестве клеев легкоплавких расплавов следует учитывать два положения — роль «контактного» плавления и метастабильный характер диаграмм состояния, если вклад поверхностной энергии в системе существен.
В соответствии с термодинамикой малых систем значительный вклад в энергию системы поверхностной энергии может снизить температуру появления эвтектики на 200—300 °С, что, несомненно, может играть существенную роль в межкристаллитной конденсации.
Итак, вследствие контактного плавления жидкая фаза при спекании может появиться при температуре более низкой, чем температура наиболее легкоплавкого компонента.
Образование расплава между двумя твердыми частицами ведет к появлению сил, сближающих частицы и влияющих на кинетику монолитизации.
В сложных многокомпонентных неравновесных термообра-батываемых системах при температурах намного ниже эвтектических можно обнаружить появление микрообъемов жидкости, возникающих в результате образования промежуточных поли-эвтектик. Полиэвтектики являются следствием микрогетерогенности системы и исчезают по мере усреднения состава за счет диффузии и растворения в них более тугоплавких компонентов.
В основе получения материалов на основе межкристаллитных (межзерновых) связей лежат реакции комплексообразования.
Чтобы реакция комплексообразования могла произойти, необходимо обеспечить физический контакт реагирующих составляющих. Это достигается расплавлением одной из фаз или окислением компонентов связки с образованием расплава. Расплав в результате смачивания и поверхностной диффузии относительно легко обеспечивает физический контакт между спекающимися частицами основной фазы. Так как коэффициенты диффузии в маловязких расплавах при массопереносе за счет поверхностной диффузии довольно высоки, а доля вещества, участвующая в массопереносе, очень невелика (1—2 %), эта стадия вызывает относительно небольшие кинетические затруднения хотя и требует для своей реализации времени.