Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz ix Çevirenin Ön Sözü xi 1 Sinterleme Bilimine Giriş 1 Genel bakış / 1 Sinterleme tarihçesi / 3 Sinterleme işlemleri / 4 Tanımlar ve isimlendirme / 8 Sinterleme tekniklerine genel bakış / 13 Sinterleme çalışmalarının amacı / 16 Sinterleme teorisi ile ilgili problemler / 19 İlgili konular / 20 Kaynaklar / 20 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri 23 Giriş / 23 Sıkıştırma etkileri / 24 Yoğunluk, gözeneklilik ve gözenek özellikleri / 26 Mikroyapı / 32 Çekme ve şişme / 39 Yüzey alanı / 46 Isıl, elektriksel ve manyetik tepkiler / 51 Mekanik tepkiler / 55 Homojenleştirme ve reaksiyonlar / 59 Özet / 61 Kaynaklar / 63 xiii
xiv İÇİNDEKİLER 3 Katı Hal Sinterlemesinin Temelleri 67 Teorik giriş / 68 Temel kavramlar / 68 Sinterleme teorilerinin varsayımları / 72 İrileşme ve yoğunlaşma / 73 Sinterleme gerilmesi / 75 Kütle taşınım mekanizmaları / 78 Vizkoz akış / 80 Buharlaşma-yoğuşma / 82 Yüzey difüzyonu / 86 Hacim difüzyonu / 88 Tane sınırı difüzyonu / 91 Plastik akış / 93 Kütle taşınım olaylarına genel bir bakış / 94 Sinterleme aşamaları / 95 Yapışma, yeniden düzenleme ve yeniden paketlenme / 96 İlk aşama-boyun büyümesi / 98 Ara aşama / 103 Son aşama / 110 Yoğunlaşmaya karşı irileşme / 115 Verilerin analizi / 121 Sinterleme hızının hesaplanması / 126 Sinterleme diyagramları / 132 Özet / 136 Kaynaklar / 137 4 Katı Hal Sinterlemesindeki Mikroyapı ve İşlem İlişkileri 142 Giriş / 142 Toz özellikleri / 143 Parçacık paketleme / 147 Gözenek yapısı / 155 Tane yapısı / 161 Mikroyapı gelişim dinamikleri / 166 Isıtma hızı / 170
xv Katı hal sinterleme çevrimleri / 171 Kaynaklar / 174 5 Toz Karışımlarının Katı Hal Sinterlemesi 178 Fiziksel ve kimyasal etkileşimlerin sınıflandırılması / 178 Toz karışımlarının paketleme ve sinterleme davranışı / 181 Gevşek paketleme kuralları / 181 Sinterleme çekmesi kuralları / 184 Sinterleme gerilmesi kavramları / 188 Sinterleme Yoğunluğunun Tahmini / 191 Nötr fazlı kompozitlerin sinterlenmesi / 192 Homojenleşme kinetikleri / 197 Kimyasal olarak aktif sistemlerde şişme ve gözenek oluşumu / 201 Gelişmiştirilmiş sinterleme / 207 Aktifleştirilmiş sinterleme / 209 Mikroyapı kontrolü / 214 Yardımcı yakma (co-fire) sistemleri / 218 Özet / 219 Kaynaklar / 221 6 Sıvı Faz Sinterleme 225 Sıvı faz sinterlemeye genel bakış / 226 Önemli termodinamik ve kinetik faktörler / 231 Faz diyagramı kavramları / 231 Arayüzey enerjileri / 232 Islatma, yayılma, nüfuziyet ve ayrışma / 235 Temas açısı / 237 Çözünürlük / 239 Kılcal çekim / 240 Temas kuvveti / 243 Katı-sıvı sistemlerinin vizkoz akışı / 244 Temas oluşumu / 247 Mikroyapı özellikleri / 247 Hacim oranı / 247 Dihedral açı / 248
xvi İÇİNDEKİLER Tanelerarası bağlar / 252 Koordinasyon ve bağlanırlık / 2544 Bitişiklik / 256 Tane şekli / 258 Isıtma ve ergitme aşaması / 261 Çözünürlüğün yoğunlaşmadaki rolü / 263 Ergiyik oluşumu / 269 Parçacık parçalanması / 270 Yeniden düzenlenme / 271 Çözelti-yeniden çökelme aşaması / 274 Tane şekli uyumu / 275 Yoğunlaşma / 276 Tanelerarası boyun büyümesi / 280 Birleşme / 282 Gözenek doldurma / 284 Mikroyapısal irileşme / 286 Son aşama yoğunlaşması / 288 Tane büyümesi / 293 Tane boyutu dağılımı / 299 Kesintili tane büyümesi / 300 Sınırlı tane büyümesi / 301 Diğer mikroyapısal değişiklikler / 302 Özet / 304 Kaynaklar / 307 7 Basınç Destekli Sinterleme 313 Giriş / 314 Uygulamalar / 315 Geliştirilmiş yoğunlaşma / 316 Gözeneklerde gerilme artışı / 318 Basınç destekli yoğunlaşmada kısıtlamalar / 322 Basınç destekli sinterlemede gerilme-şekil değiştirme davranışları / 326 Deformasyon mekanizmaları / 330 Plastik akış / 330 Vizkoz akış / 332 Sürünme akışı / 333
xvii Yoğunlaşma haritaları / 338 Basınç destekli sinterleme işlemleri / 340 Basınç destekli sinterleme / 341 Toz dövme / 343 Toz ekstrüzyonu / 347 Şok dalgası ile yoğunlaştırma / 348 Tek eksenli sıcak presleme / 350 Sıcak izostatik presleme / 353 Üç eksenli basınçlandırma / 359 Reaksiyonlu işlemler 361 Yeni basınç destekli sinterleme teknikleri / 362 Basınç destekli sinterlemede karşılaşılan sorunlar / 362 Özet / 366 Kaynaklar / 368 8 Yeni Sinterleme Teknikleri 373 Giriş / 373 Süper katı üstü sıvı faz sinterleme / 374 Yoğunlaşma mekanizmaları / 375 İşlem parametreleri / 379 Yoğunlaşma modeli / 380 Uygulama / 383 Emdirme sinterleme / 385 Aktifleştirilmiş sıvı faz sinterlemesi / 389 Geçici sıvılar / 391 Reaktif işlemler / 395 Reaktif sinterleme / 397 Reaksiyonlu bağlanma / 400 Reaktif sıcak sıkıştırma / 402 Yeni ısıtma teknikleri / 403 İndüksiyon ısıtma / 404 Mikrodalga ısıtma / 408 Plazma ısıtma / 411 Elektriksel boşalım ısıtma / 412 Lazer ısıtma / 414
xviii İÇİNDEKİLER Özet / 414 Kaynaklar / 416 9 Sinterleme Atmosferleri 421 Giriş / 421 Atmosfer Türleri / 423 Gazlar / 423 Vakum / 426 Termodinamik / 427 Oksidasyon-İndirgeme / 428 Karbürleyici-Karbon giderici / 432 Diğer Örnekler / 435 Safsızlık Etkileri / 438 Özet / 444 Kaynaklar / 447 10 Sinterleme Uygulamaları 450 Giriş / 451 Sinterlemede ürün kontrolü / 451 Boyutlar / 452 Kusur büyümesi / 461 Mikroyapı ve özellikler / 163 Ham mikroyapı etkileri / 165 İşlem kısıtlamaları / 466 Ekipman sorunları / 472 Fırın tipi / 472 Isı kaynakları / 474 Altlık malzemeleri / 476 İşlemlerin ölçülmesi / 478 Isı taşınımı / 480 Isıtma ve soğutma hızları / 482 Örnek sinterleme çevrimleri / 483 Alümina / 483 Alüminyum / 484 Pirinç ve bronz / 485
xix Sementit karbürler / 486 Bakır alaşımları / 486 Silisyum karbür / 487 Silisyum nitrür / 487 Paslanmaz çelik / 489 Çelikler / 491 Takım çelikleri / 493 Tungsten ağır alaşımları / 494 Zirkonya / 495 Uygulamadaki kısıtlamaların özeti / 495 Kaynaklar / 496 11 Geleceğe Yönelik Adımlar 507 Giriş / 507 Ham parça mikroyapısı / 508 Isıtma metotları / 509 Mikroyapısal irileşme / 510 Çatlaklar ve diğer kusurlar / 512 Sıvı faz sinterleme / 513 Basınç destekli sinterleme / 514 Safsızlık ve atmosfer etkileri / 514 Küçük parçacıklar / 516 İleri düzey malzemeler / 516 Gelişmiş modeller / 517 Yeni işlem teknikleri / 518 Kaynaklar / 519 Ek: Sinterleme Çalışmalarıyla İlgili Bazı Veriler 524 Malzeme sabitleri ve özellikleri / 535 İndex 537