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焼結 しょうけつsintering

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

焼結
しょうけつ
sintering

粉体を高温で固結する技法。製錬 (→金属の製錬 ) の予備処理の場合と,粉末冶金の場合がある。 (1) 溶鉱炉など通風を必要とする炉では粉鉱は通風を妨げ,また煙塵飛散損失が大きい。ところが最近の製錬原鉱は品位向上のため粉状の精鉱が多く,固める必要がある。簡単なのは粉鉱を水,ベントナイト,ピッチ,石灰などの固結剤で混練する団鉱であるが高温強度が弱く,焼結のほうがよい。焼結鍋式 AIB,ドワイトロイド式,グリナワルト式などがあるが,大規模には連続ドワイトロイド式が適し最も多く用いられ,焼結工程中に雰囲気調整や溶剤添加で予備製錬処理を加えることが多い。これは無限軌道を大きくした形の連続パレット板に粉鉱を一定の厚さに載せて送り,上方からガスまたは重油炎で加熱焼結する方法である。大型では1日 5000tの処理能力がある。鉄鉱石によく使われるペレタイジングも団鉱-焼結の一種である。 (2) 粉末冶金の焼結は,溶解に適しない金属材料の成形に用いられる。応用は高融点の難融金属やセラミック複合金属材料,溶解による汚染を嫌う高純度金属,多孔質金属材料などである。いずれも真空またはアルゴン,水素などの雰囲気中で粉末を混合加圧,加熱して焼結する。

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百科事典マイペディアの解説

焼結【しょうけつ】

粉末を融点以下で加熱した場合に,焼き締まり,ある程度の強度をもつ固体になる現象。液相焼結と固相焼結がある。セラミックスの製造および粉末冶金の基礎的過程である。
→関連項目超硬合金

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岩石学辞典の解説

焼結

物質は一般に加熱により熔融以前に互いに接合し固化する.これが単純な意味での焼結(sintering)である.焼結現象は非常に複雑な内容であって,粉末集合体,粉末堆積物などが,その熔融点以下の温度でそれぞれの粒子の変形と接合によって緻密化し,より強固な塊状の多結晶体となる.昔から多くの研究が行われ,工業材料としても非常に重要であるが,焼結では一般に粒子の間に成分が拡散してブリッジを形成するとされ,界面エネルギーの取り扱いで説明されているが,粒子の方位など焼結過程が十分解明されておらず,粒子相互が癒着する機構については明らかではない[鈴木 : 1994].

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世界大百科事典 第2版の解説

しょうけつ【焼結 sintering】

粉末または圧粉体(粉末を圧縮して所定の形状としたもの)を,粉末成分の融点以下の温度で加熱した場合,粉末粒子の相互の接触面が接着し,加熱時間の増加とともに圧粉体が収縮・緻密化する現象を焼結という。ただし粉末の成分が2種またはそれ以上の場合,量が少ないほうの成分の融点が,量の多いほうの成分のそれよりも低いときには加熱温度を両者の中間の値とすると,少ないほうの成分は融解して液相となるが,この場合に生じる緻密化現象はとくに〈液相存在下の焼結〉または〈液相焼結liquid sintering〉と呼ぶ。

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大辞林 第三版の解説

しょうけつ【焼結】

粉体を加圧成形し、融点以下の温度で熱したとき、粉体粒子の間に結合がおこって固体になる現象。各種の窯業製品やセラミックスの製造に応用される。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

焼結
しょうけつ
sintering

細かい粉末を高温に加熱したときに、融点以下の温度でも粉の粒子が互いに付着して固まること。粉末冶金(やきん)や窯業のもとになる重要な現象であり、陶磁器や種々の工業材料をつくるのに利用される。焼結がおきているときには粒子どうしの接触部で原子が粒子の表面や内部を通ったり昇華したりして活発に動いており、加熱を続けるうちに粒子間のすきまを埋めるように原子が堆積(たいせき)し、初めはスポンジ状を呈していたものも孔(あな)の少ない緻密(ちみつ)な塊になっていく。雪が0℃以下の温度でも付着して固まっていくのも一種の焼結現象である。また鉄鉱石を粉砕したときにできる細かい粉鉱石は、そのまま溶鉱炉に入れると棚吊(つ)り(鉱石がシャフトの局部にひっかかって下降しなくなる状態)などをおこし操業に支障をきたすので、それを避けるため焼結して適当な大きさのつぶれにくい通気性のある塊にする。
 焼結の原動力は主として物質の表面張力であるが、これは細いガラス管の中の水を持ち上げる毛管圧力と同種の力である。種類の異なる粉末粒の接触部では混じり合って均質になろうとしたり、化合物をつくろうとする力も原子の移動を引き起こし、焼結現象はきわめて複雑になる。また、圧力をかけながら焼結すると粒子間接触部は圧着され、原子の動きもさらに活発になり、焼結しにくい物質でも比較的容易に固められる。焼結中に成分の一部が溶けて粉末粒子のすきまにしみ込んでいく場合には、融液の毛管圧力により粒子は互いに引き付けられ、短時間で緻密な塊ができる。これは液相焼結とよばれ、融点の高い金属粉やセラミック粉のようにそのままでは焼き固めにくい粉末を焼結するときによく用いられる。工業的には、粉末の種類や性質および製品の使用目的に応じて焼結の温度、時間を変える。また、金属粉などは粒子表面に酸化物があると焼結しにくいので、水素や分解アンモニアガスのように還元力のあるガス中や真空中で焼結する。[渡辺龍三]

出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

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