Sintraus on prosessi, jota käytetään kiinteän massan muodostamiseen jauheesta, tyypillisesti kuumentamalla jauhe sen sulamispisteen alapuolelle. Sintraus on ratkaiseva vaihe haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi lopputuotteessa. Tässä on yleinen katsaus alumiinioksidikeraamisen sintrausprosessiin:
Jauheen valmistus
Prosessi alkaa alumiinioksidijauheen valmistamisella. Jauheella tulee olla tietty hiukkaskokojakautuma ja puhtaus tasaisen sintraamisen varmistamiseksi.
Vihreän kehon muodostuminen
Tämän jälkeen alumiinioksidijauhe puristetaan tai muovataan haluttuun muotoon, jolloin muodostuu vihreä kappale. Vihreä kappale on hauras ja säilyttää lopullisen keraamisen tuotteen muodon, mutta siltä puuttuu vaadittu tiheys ja lujuus.
Sideaineen poisto (sidoksen poistaminen)
Vihreä runko sisältää tyypillisesti orgaanisia sideaineita ja muita lisäaineita. Nämä on poistettava ennen sintrausta. Tämä tehdään usein sidostenpoistoprosessilla, jossa raakakappale kuumennetaan kontrolloidussa ilmakehässä sideaineiden haihtumiseksi tai polttamiseksi.
Sintraus
Irrotettu raakakappale altistetaan sitten korkeille lämpötiloille uunissa prosessissa, jota kutsutaan sintraamiseksi. Sintrauksessa materiaali kuumennetaan sulamispisteensä alapuolelle, joka on riittävän korkea siirtämään hiukkasia ympäriinsä ja sallimaan niiden diffundoitua. Tämä tekee materiaalista tiheämmän ja luo kiinteän keraamisen rakenteen.
Sintrauslämpötila ja -kesto ovat kriittisiä parametreja, jotka vaikuttavat keraamisen materiaalin lopullisiin ominaisuuksiin. Ilmakehän valinnalla (hapettava, pelkistävä tai inertti) on myös rooli sintrausprosessissa.
Sintrauksen aikana alumiinioksidihiukkaset sitoutuvat toisiinsa ja huokoset eliminoituvat, mikä lisää tiheyttä ja parantaa mekaanisia ominaisuuksia.
Jäähdytys
Kun haluttu sintrauslämpötila on saavutettu, keramiikka jäähdytetään hitaasti huoneenlämpötilaan. Nopea jäähtyminen voi aiheuttaa lämpörasitusta ja halkeilua.
Lopullinen viimeistely
Sintratulle keramiikalle voidaan suorittaa lisäkäsittelyvaiheita, kuten koneistus, kiillotus tai pinnoitus, jotta lopputuotteen spesifikaatiot saavutetaan.
