Of the various energy-efficient sintering techniques, the cold sintering process (CSP) holds the most potential for ultra-low temperature sintering. Though most of the CSP papers have been published within the past 5 years, the origin of this technique may be traced back to the 1800s for metals1,2 and 1950-1960s when researchers started to realize the presence of moisture increased the green density in oxides and sulfates which reduced the sintering temperatures.1,3,4 In the 1970-1980s, the word “cold sintering” was first used to refer to a process utilizing “plastic deformation of powder particles in a high pressure gradient at ambient temperature resulting in green densities close to theoretical” for metals, glass, and ionic crystals.5 At the same time, the hydrothermal hot-pressing (HHP) method was proposed for the densification of cement materials at low temperatures.6,7 Kähäri et al. showed Li2MoO4 (LMO) could be sintered at near room temperatures by adding water and higher uniaxial pressures, noting that large particles are beneficial for the densification.8,9 The group at Penn State University outlined the path towards a universal strategy for the cold sintering process in which particles were mixed with a small amounts of solvent (often aqueous or polar organics). This enabled controlled dissolution at low temperatures and applied pressures; subsequently, the solvent is evaporated from the open system.10 In many cold sintering studies, ceramic pellets can be sintered to >95% relative density at
在各种高能效烧结技术中,冷烧结工艺(CSP)具有超低温烧结的最大潜力。尽管大多数CSP论文已在过去5年内发表,但这项技术的起源可以追溯到金属1,2和1800到1950-1960年代的1800年代,当研究人员开始意识到水分的存在增加了氧化物的绿色密度时1,3,4在1970-1980年代,“冷烧结”一词最初是指利用“粉末颗粒在环境温度下在高压梯度下的塑性变形而产生的过程”,从而降低了烧结温度。金属,玻璃和离子晶体的“绿色密度接近理论值”。5同时,有人提出采用水热热压法(HHP)对水泥材料进行低温致密化处理。6,7Kähäri等人。表明Li2MoO4(LMO)可以在近室温下通过加水和更高的单轴压力进行烧结,并指出大颗粒有利于致密化[8,9]。将颗粒与少量溶剂(通常为水性或极性有机物)混合的过程。这样可以在低温和施加压力下控制溶出度;随后,溶剂从敞开的系统中蒸发掉。10在许多冷烧结研究中,可以将陶瓷颗粒烧结至> 95%的相对密度。表明Li2MoO4(LMO)可以在近室温下通过加水和更高的单轴压力进行烧结,并指出大颗粒有利于致密化[8,9]。将颗粒与少量溶剂(通常为水性或极性有机物)混合的过程。这样可以在低温和施加压力下控制溶出度;随后,溶剂从敞开的系统中蒸发掉。10在许多冷烧结研究中,可以将陶瓷颗粒烧结至> 95%的相对密度。表明Li2MoO4(LMO)可以在近室温下通过加水和更高的单轴压力进行烧结,并指出大颗粒有利于致密化[8,9]。将颗粒与少量溶剂(通常为水性或极性有机物)混合的过程。这样可以在低温和施加压力下控制溶出度;随后,溶剂从敞开的系统中蒸发掉。10在许多冷烧结研究中,可以将陶瓷颗粒烧结至> 95%的相对密度。9宾夕法尼亚州立大学的小组概述了冷烧结过程通用策略的途径,在这种策略中,颗粒与少量溶剂(通常是水性或极性有机物)混合。这样可以在低温和施加压力下控制溶出度;随后,溶剂从敞开的系统中蒸发掉。10在许多冷烧结研究中,可以将陶瓷颗粒烧结至> 95%的相对密度。9宾夕法尼亚州立大学的小组概述了冷烧结过程通用策略的途径,在这种策略中,颗粒与少量溶剂(通常是水性或极性有机物)混合。这样可以在低温和施加压力下控制溶出度;随后,溶剂从敞开的系统中蒸发掉。10在许多冷烧结研究中,可以将陶瓷颗粒烧结至> 95%的相对密度。
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