فلش زینترینگ

فلش زینترینگ نوع پیشرفته ای از عملیات حرارتی زینترینگ است که در دمای بالا و در زمان بسیار کم اجرا می شود.
روش های زینتر سنتی در سرامیک ها شامل عملیات حرارتی طولانی و دما بالا برای متراکم کردن و استحکام بخشیدن به قطعات استفاده می شود تا ساختار پلی کریستالی که از نظر مکانیکی مستحکم است به دست آید. بدون طراحی دقیق کنترل فرایند، دمای بالای مورد نیاز برای تراکم زیاد، باعث رشد قابل توجه دانه ها و عدم دستیابی به محصولی با اندازه ذرات نانو، حتی در صورتی که ماده ی اولیه استفاده شده در اندازه ی نانو باشد، می شود. همچنین این دماهای بالا، موادی که با سرامیک هایی که دمای ذوب بالاتری نسبت به دمای زینتر خود دارند، تهیه می شوند را محدود می کند
فلش زینتر مسیری جدید در فرایند متراکم سازی مواد به وجود آورده است. در روش های قدیمی زینتر، مواد در سرعت های نسبتاً پایین حرارت داده می شدند و برای مدت زیادی ساکن باقی می ماندند در حالی که امروزه بدنه های با تراکم بالا را در زمان های بسیار کمتری نسبت به روش های معمول می توان با روش فلش زینتر به دست آورد. آزمایش های اولیه بر روی سرامیک های زیرکونیایی انجام شد و پس از آن این فرایند در تولید موادی همچون SnO2, TiO2, Y2O3, CexGd1 - xO1. 9, Al2O3, ZnO , SiC نیز به کار گرفته شد. همچنین موادی با هدایت حرارتی بالاتر مانند ZrB2 و MoSi2 نیز امروزه مورد آزمایش قرار گرفته اند.
زینتر احتمالاً با مشاهداتی از جمله افزایش استحکام رس و سفال سرامیکی بر اثر حرارت ایجادشده از چوب یا ذغال سنگ بوجود آمده است. البته هیچگونه شاهدی بر این موضوع نیست اما صنایع دستی قدیمی نشان می دهند که این فرایند از حدود ۲۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار می گرفته است. زینتر به عنوان یک اصطلاح از سال های ۱۸۰۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفت و در اواسط قرن نوزدهم استفاده وسیعتری یافت. [ ۱]
اگرچه متغیرهای مختلفی برای بیان یک تعریف جامع از فرایند زینتر وجود دارد، اما تعریف زیر هر دو بعد تاریخی و مدرن زینتر را بیان می کند: زینتر یک روش عملیات حرارتی برگشت ناپذیر برای اتصال ذرات بهم و تولید یک ساختار منسجم است که عمدتاً از طریق جابجایی بزرگ در مقیاس اتمی اتفاق می افتد. تشکیل این پیوندها منجر به بهبود استحکام و انرژی کمتر سیستم می شود [ ۱]
فلش زینتر یک روش نوین زینتر است که برای اولین بار توسط ریشی راج از دانشگاه کلرادو بولدر در سال ۲۰۱۰ توسعه یافت. این فرایند در ابتدا برای زیرکونیای مکعبی پایدارشده با mol8% ایتریا 8YSZ نشان داده شد. فلش زینتر شامل یک میدان الکتریکی بالا است که از درون نمونه با گرمایش همزمان کوره عبور می کند و عمل زینتر صورت می پذیرد. [ ۲] ریشی راج و همکارانش [ ۳] نشان دادند که 8YSZ با افزایش قدرت میدان به 120 V/cm می تواند در چند ثانیه در دمای حداقل ۸۵۰ درجه سانتیگراد زینتر شود، آنها اعلام کردند که این فرایند به عنوان فلش زینتر نامیده می شود. [ ۳]