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In presenza di una certa quantità di fase liquida durante la sinterizzazione si parla di sinterizzazione con fase liquida. E’ la situazione più desiderabile ammesso che le proprietà lo consentano. Condizioni necessarie sono la bagnabilità del solido da parte del liquido e la solubilità del solido nel liquido.

La presenza del liquido garantisce una sovrapressione capillare (che può raggiungere anche qualche MPa) che si somma al potenziale di sinterizzazione. Inoltre velocizza il trasporto di materia e favorisce inoltre il riarrangiamento delle particelle.

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Nella sinterizzazione con fase liquida si identificano tre fasi: 1.  formazione del liquido: uno dei componenti fonde o viene raggiunto un

eutettico; la tensione capillare promuove l’avvicinamento delle particelle e quindi la densificazione;

2.  solubilizzazione del solido nel liquido e riprecipitazione in corrispondenza dei colletti;

3.  riduzione della porosità e crescita del grano come nella sinterizzazione in fase solida.

La quantità di liquido presente o formabile rende le varie fasi più o meno importanti ai fini della densificazione. Il ritiro (densificazione) è associabile soprattutto al riarrangiamento causato dalla formazione del liquido.

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Una buona solubilità del solido nel liquido porta a densificazione; quando invece il liquido può sciogliersi nel solido si ha rigonfiamento e porosità La solubilità dipende dalla dimensione delle particelle e questo porta ad un ingrossamento delle particelle più grosse a spese delle più piccole (nonché ad un arrotondamento della fase solida).

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La microstruttura finale sarà costituita da particelle cristalline circondate da una più o meno estesa fase secondaria (vetrosa o cristallina) come mostrato dagli esempi riportati.

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I diagrammi di stato possono aiutare nelllo scegliere l’additivo giusto per promuovere sinterizzazione con fase liquida e nel determinare la giusta composizione. In genere è opportuna una grande differenza nella temperatura di fusione tra il composto base e l’eutettico. La composizione va inoltre scelta lontano dall’eutettico in modo che il volume di liquido aumenti lentamente alla temperatura dell’eutettico.