【図1】
焼結プロセスの一実施形態の例示的なフロー図である。
【図2】
本プロセスの一実施形態を介して達成することができるフラックスの温度の抑制を示す温度vs.水プロットである。
【図3】
本プロセスの一実施形態を実施するために使用され得る例示的なシンテロメーター(sinterometer)である。
【図4】
図3のシンテロメーターの一実施形態で使用され得る例示的なペレットダイである。
【図5】
プロセスの一実施形態を介して緻密化された結果として得られたCuO焼結材料、Bi2O3焼結材料、ZnO焼結材料、WO3焼結材料、MnO焼結材料、NiO焼結材料、及びBaFe12O19(バリウムヘキサフェライト)焼結材料の密度(並びにBaFe12O19のXRDプロット)を示す。
【図6】
プロセスの一実施形態を介して緻密化された結果として得られたKNN焼結材料の微細構造画像密度を示す。
【図7】
プロセスの一実施形態を介して緻密化された結果として得られたZnFe2O4焼結材料の微細構造画像密度を示す。
【図8】
正規化された圧密度(normalized compaction)vs.時間のトレースプロットであり、シンテロメーターの一実施形態を介して実施された例示的なプロセスのプロットと、手動プレスを介して実施された例示的なプロセスのプロットである。挿入図は、オペレーターが緻密化する圧密体(compact)に圧力を再適用した手動プレスのトレースにおける不連続性を示す。
【図9】
0.4M Zn(OAc)2溶液を用いて、120℃、530MPaで6時間緻密化されたZnO試料の圧密度vs.時間のプロットである。試料密度は、0分、30分、及び6時間で示されている。挿入図は、対応する熱重量分析(TGA)トレースを提示しており、30分の圧密化後に試料には測定可能な質量損失がなく、結合水又は液体の水が残っていないことを示している。
【図10】
プロセスの一実施形態によって300℃以下で緻密化されたセラミックの微細構造画像密度を示す(試料:a)ZnO、b)ZnO、c)CuO、d)Bi2O3、e)ZnFe2O4、f)KxNa1-xNbO3)。選択した輸送相と最終的な相対密度が、各画像に示されている。
【図11】
輸送相としてNaKを用いて、200℃、530MPaで30分間、プロセスの一実施形態によって緻密化されたZnO試料の微細構造画像密度を示す。すべての試料は、同じ条件を用いて2週間以内に作製されたが、(a)は、明らかな二次相がない緻密な(98%密度)微細構造を示し、(b)は、緻密化しなかった圧密化粉末を示し、(c)は、測定された密度は90%を超えるが、微細構造は二次相で満たされている試料を示す。
【図12】
2体積%の(Na,K)OHを用いて、200℃、530MPaで30分間緻密化されたZnOのSEM画像を示す。(a)の試料は、「乾燥」プレスされて、約80%の密度しか達成しなかったが、(b)の試料は、5体積%のH2Oが添加されて、97%の密度を達成した。
【図13】
B3B法によって試験した冷間焼結ZnO試料(20体積%の0.8M Zn(OAc)2水溶液、120℃、30分、530MPa)の破壊確率vs.破壊応力を示す。実線はベストフィットを表し、破線は90%信頼区間を示す。