tiivistysprosessi

Tiivistysprosessi on yleistermi, jolla tarkoitetaan prosesseja, joissa aine tiivistyy eli tilavuus pienenee ja tiheys kasvaa. Sillä voi olla useita merkityksiä riippuen kontekstista: kondensaatiota (kaasun muuntuminen nestemäiseksi tai kiinteäksi) sekä materiaaleja valmistelevan tekniikan tiivistystä, jossa jauheet pakataan ja kiinteytetään.

Kondensaatioprosessi viittaa kaasun muuntumiseen nestemäiseksi tai kiinteäksi. Tapahtuma tapahtuu yleensä lämpötilan ja paineen muutosten seurauksena; ydinvaihe (nucleation) ja kasvuvaihe sekä latentti lämpö ovat keskeisiä tekijöitä. Kondensaatiota esiintyy sekä luonnossa että teollisissa järjestelmissä, kuten höyryturbiineissa, jäähdytyksessä ja ilman kosteuden hallinnassa. Prosessin onnistuminen riippuu puhtaudesta, lämpötilan kvalit ja alipaineen tai paineen säätelystä.

Materiaalitekniikassa tiivistys tarkoittaa jauhemaisien aineiden tiiviyden kasvattamista. Yleisimmät menetelmät ovat mekaaninen puristus (uniaxial tai isostatisesti) sekä kuumuuden ja paineen avulla tapahtuva sintering tai hot isostatic pressing (HIP). Tiivistyminen perustuu diffuusoivaan keinonilimiseen sekä kapillaarivaikutuksiin ja rakeiden liitoksiin, mikä vähentää poreita ja nostaa tiheyttä. Prosessiä ohjataan lämpötilalla, ajalla, paineella, ympäristöolosuhteilla sekä koostumuksella.

Tuloksena on korkeampi tiheys, parempi mekaaninen lujuus ja usein parempi kemiallinen kestävyys. Tiivistysprosesseja hyödynnetään metallurgiassa, keramiikassa ja lisävalmistuksessa sekä muiden materiaalien valmistuksessa. Laadunvarmistus kohdistuu tiheyteen, mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin.

Seuraavat termit: kondensaatioprosessi, sintering, hot isostatic pressing, difuusio.