Механизм процессов вспучивания

 

В схематическом приближении представим, что нагревается глиняный шарик, который можно уподобить элементарной поре глиняной гранулы. При нагреве до достижения определенной температуры, индивидуальной для каждой глины, глиняная оболочка начнет размягчаться, спекаться, и в итоге уплотняется, становиться непроницаемой для газов и переходит в пиропластическое состояние, т.е. способна к пластическим деформациям без разрыва сплошности. Если в этот период внутри шарика начнут выделяться газы, то не имея выхода через оболочку будут создавать во внутренней полости шарика избыточное давление, под действием которого оболочка, будучи размягченной, начнет рсширяться. Это и будет представлять собой вспучивание элементарной ячейки. Процесс вспучивание состоит из 2 стадий:

1. спекание с образованием закрытой поры;

2. собственно процесс вспучивания под давлением газообразных продуктов, образующихся в закрытой поре.

Первая стадия состоит из 4 этапов

а) б) в) г)

 

 

а) открытая пора;

б) по мере повышения температуры материала и появления расплава, заполняющего более мелкие поры, крупные поры изолируются друг от друга, превращаясь в поры произвольной формы;

в) бесформенная закрытая пора под влиянием капиллярных сил, действующих на границе раздела жидкой и газовой фазы, приобретает сферическую форму с R₁.

г) объем пузырька снижается (R₂) до тех пор пока давление газа внутри его не станет равным капиллярному.

Вторая стадия начинается, когда внутри пузырька созданы соответствующие условия для роста элементарных пузырьков. При этом R₃ > R₁ > R₂.

Точной границы между стадиями нет,

поскольку смежные стадии могут существовать

R₃ > R₁ > R₂. одновременно, однако, важно знать основные

факторы, определяющие ход процесса каждой

из них.