Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

SCAFFOLDS TRIDIMENSIONALI - 53
Partendo dal caso più semplice di sinterizzazione che prevede il riscaldamento ad
una certa temperatura T di un aggregato di particelle costituito da una singola
fase, si osserva che, a seguito della coalescenza delle particelle, comincia a
formarsi un colletto caratteristico determinato dalla loro iniziale compenetrazione;
esso presenta un raggio di curvatura più piccolo rispetto alla curvatura delle
superfici delle particelle il che determina una pressione negativa che causa un
flusso viscoso di materiale lungo la regione interparticellare [ 93 ].
Figura 20: Schematizzazione di un colletto formatosi tra due microsfere a contatto
Da un punto di vista microscopico, la coalescenza è promossa attraverso due
contributi al trasporto di materia tra loro competitivi: una densificazione
propriamente detta determinata da una diffusione di tipo bulk dal core delle
singole particelle verso il colletto con conseguente avvicinamento dei centri ed un
fenomeno di coarsening dettato da una diffusione superficiale dalle particelle
verso il colletto con conseguente riduzione della superficie complessiva del
sistema e dell’energia superficiale ad esso associata. In particolare al fine di
ottenere strutture porose altamente interconnesse, è necessario promuovere i
meccanismi di coarsening a svantaggio dei fenomeni di densificazione attraverso
un riscaldamento a basse temperature, prossime alla temperatura di fusione del
polimero [ 93 ]. La porosità ottenuta utilizzando la tecnica della sinterizzazione di
microparticelle si aggira approssimativamente intorno al 72% con una
dimensione dei pori compresa tra 100 e 400µm ed è totalmente interconnessa [
74 ].
Il principale limite di questa tecnica, come riportato in molti lavori in letteratura
scientifica, risiede nell’elevato numero di variabili che, anche a seguito di piccole
variazioni, incidono significativamente sulla microstruttura finale (es. dimensioni
delle particelle, distribuzione dimensionale delle particelle, condizioni di
processo) [ 74 ][ 94 ].