La température de frittage affecte de manière significative la dureté des matériaux, principalement en influençant le processus de densification et la transformation des structures cristallines. Des températures de frittage plus élevées entraînent généralement une augmentation de la dureté en raison d'une meilleure liaison des particules et d'une réduction de la porosité.
Densification et liaison des particules :
Pendant le frittage, la température joue un rôle crucial dans le mouvement des atomes, qui se diffusent à travers les limites des particules et les fusionnent. Ce processus, connu sous le nom de densification, entraîne une réduction de la porosité et une augmentation de la densité du matériau. À mesure que la température de frittage augmente, le taux de diffusion des atomes s'accélère, facilitant une liaison plus efficace des particules et conduisant à un matériau plus dense et plus dur. Par exemple, lors du frittage de la zircone, lorsque la température passe de 1 100°C à 1 200°C, le matériau passe d'un état cristallin monoclinique à un état cristallin polytétragonal, ce qui augmente considérablement sa dureté et sa résistance.Transformation des structures cristallines :
La température de frittage affecte également la transformation de la structure cristalline du matériau, ce qui a un impact direct sur ses propriétés mécaniques. Par exemple, la transition de la zircone d'une structure monoclinique à une structure polytétragonale à des températures plus élevées augmente sa dureté et sa résistance. De même, dans le nitrure de silicium, la transformation de α-SI3N4 en β-SI3N4 est influencée par le processus de frittage, ce qui affecte la dureté. Lorsque le temps et la température de frittage sont optimisés, la dureté du matériau peut être maximisée, comme le montre la comparaison entre les processus de frittage en une étape et en deux étapes, ce dernier permettant d'obtenir une dureté plus élevée grâce à un meilleur contrôle des conditions de frittage.
Impact des conditions de frittage :
