Kirkendall effect expansion during sintering in Cu-Ni powder compacts
1962; University of Toronto Press; Volume: 10; Issue: 1 Linguagem: Francês
10.1016/0001-6160(62)90184-0
ISSN1878-0768
Autores Tópico(s)Advanced materials and composites
ResumoLength changes under superposed sintering and homogenization of mixed Cu-Ni powder compacts have been measured. The results are interpreted as the superposition of shrinkage due to interparticle void filling and expansion due to Kirkendall effect porosity formation. The time—temperature behavior of both the shrinkage and the Kirkendall effect expansion is a function only of Dt ∝ t exp[−Q/RT] with Q = 42 kcal/mole. Volume diffusion is concluded to be the primary mechanism of the length change processes. By comparing the present results with the author's previously reported X-ray determination of the degree of interdiffusion, it is found that nearly all of the Kirkendall effect created vacancies are deposited as porosity. This porosity was very stable. It is concluded that the theory of Coulomb and Friedel of cavity formation along dislocation lines is in best accord with the experimental results. Les auteurs ont mesuré les variations de longueur de pastilles de poudre Cu-Ni au cours d'une opération de frittage et d'homogénéisation. Les résultats sont interprétés comme le résultat de la superposition de deux effets: Une contraction due à la disparition des espaces entre les particules, et une dilatation qui provient de l'effet Kirkendall de porosité. La relation temps—température de la contraction et de la dilatation due à l'effet Kirkendall est fonction uniquement de Dt ∝ t exp [−Q/RT] avec Q = 42 kcal/mole. On en conclut que la diffusion en volume est le mécanisme prépondérant qui intervient dans les variations de longueur. En comparant les présents résultats avec ceux rapportés précédemment par les mêmes auteurs après une étude par rayons X du degré d'interdiffusion, on remarque que presque toutes les lacunes créées par effet Kirkendall se concentrent pour former des cavités très stables. Il en résulte que la théorie de Coulomb et Friedel qui envisage la formation de cavités le long des lignes de dislocations est celle qui s'accorde le mieux avec nos résultats expérimentaux. Die Längenänderung von Presslingen aus Cu-Ni Pulvern wurde während des Sinterns und Homogenisierens gemessen. Die Resultate werden gedeutet als Überlagerung einer Schrumpfung herrührend vom Ausfüllen der Poren zwischen den Teilchen und einer Ausdehnung herrührend von einer porenbildung als Folge des Kirkendall-Effekts. Das Zeit—Temperatur Verhalten von sowohl dem Schrumpfen als auch von der Kirkendall-Ausdehnung ist nur eine Funktion von Dt ∝ t exp [−Q/RT] mit Q = 42 kcal/Mol. Es wird geschlossen, daβ die Volumdiffusion der primäre Mechanismus des Längenänderungsvorgangs ist. Ein Vergleich der vorliegenden Ergebnisse mit dem früher vom Verfasser röntgenographisch bestimmten Grad der Interdiffusion zeigt, daβ fast alle Leerstellen, die durch den Kirkendall-Effekt erzeugt werden, in Porenform ausgeschieden werden. Diese Porösität ist sehr stabil. Es ergibt sich der Schluβ, daβ die Theorie von Coulomb und Friedel zur Porenbildung längs Versetzungen sehr gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt.
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