مواد و ساخت پیشرفته

پرس داغ یک فرآیند متالورژی پودر با فشار بالا و نرخ کرنش کم به منظور تشکیل یک پودر فشرده در دمای کافی برای القای فرآیندهای زینتر (تف­جوشی) و خزش است. پرس داغ عمدتاً برای ساخت مواد سخت و شکننده استفاده می­شود و شامل اعمال فشار تک­محوری از طریق یک قالب ساده است. استفاده از چنین فشار اعمالی (10 تا 30 مگاپاسکال) در دمای تف­جوشی، نرخ چگالی و توانایی رسیدن به چگالی نزدیک به چگالی تئوری را در یک زمان معقول افزایش می‌دهد. پرس داغ یک فناوری است که معمولاً برای تولید کامپوزیت­های کم تخلخل حاوی ویسکر مناسب برای مواد شیشه و سرامیک استفاده می­شود. از آنجائیکه ویسکرها می­توانند به راحتی آسیب ببینند و به سختی به صورت یکنواخت پراکنده می­شوند، بنابراین فرآیند باید به دقت کنترل شود. فرایند معمولا تحت فشار بالا، دمای بالا و نرخ کرنش کم انجام می­شود.

در تازه ­ترین تحقیقات انجام گرفته در این زمینه، سرامیک‌های فلوراید استرانسیوم غنی­شده با اربیوم (Er: SrF2) با روش زینترینگ با فشار داغ (HP) یا همان پرس داغ بدون هیچ گونه کمک تف جوشی تولید شدند و تراکم و تکامل ریزساختار سرامیک‌های Er: SrF2 مورد بررسی قرار گرفته است.

برای این منظور، ریزساختار سرامیک‌های Er:SrF2 توسط میکروسکوپ الکترونی (SEM) آنالیز شد و به این وسیله عیوب حاصل از پراکندگی نور، از جمله حفره ­ها و منافذ باقی‌مانده و ترکیب ErF3 حل نشده، شناسایی شد.

در آزمایشات انجام شده در این بررسی، سرامیک Er:SrF2 که در دمای 900 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت فشرده شده است، بالاترین ضریب انتقال را نشان می­دهد و ضریب عبور آن در 500 نانومتر و 1200 نانومتر به ترتیب 90.4 درصد و 91.7 درصد گزارش شده است. علاوه بر این نتایج این تحقیق نشان داده است که مکانیسم جنبشی رشد دانه سرامیک‌های Er:SrF2 در مرحله نهایی تف­جوشی با پس زدن عناصر آلیاژی در حین تف جوشی مرتبط است.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0254058421014656