التلبيد في السيراميك هي عملية تنطوي على التسخين وأحيانًا الضغط على مادة السيراميك، مما يقلل بشكل كبير من مساميتها ويزيد من كثافة جزيئاتها. وتعزز هذه العملية أيضًا خصائص مختلفة مثل القوة والشفافية والصلابة. يمكن أن يؤدي التحول أثناء التلبيد إلى تغيير البنية البلورية للمادة وخصائصها الفيزيائية بشكل كبير.
تقليل المسامية وزيادة كثافة الجسيمات:
تعمل عملية التلبيد عن طريق تسخين مادة السيراميك إلى درجة تبدأ فيها الجسيمات في الترابط معًا، مما يؤدي إلى تكوين بنية أكثر كثافة. تنطوي هذه العملية على انتشار الذرات، مما يسمح باختفاء الواجهة بين جزيئات المسحوق، مما يؤدي إلى انخفاض مساحة السطح الكلية والمسامية. ويُعد انخفاض المسامية أمرًا بالغ الأهمية لأنه لا يجعل المادة أكثر كثافة فحسب، بل يعزز أيضًا مقاومتها للماء والبقع ودرجات الحرارة القصوى.تعزيز خصائص المواد:
أثناء التلبيد، تخضع المادة الخزفية لتحوّل في بنيتها البلورية. على سبيل المثال، يبدأ الزركونيا في بنية أحادية الكلين، ويتحول إلى حالة متعددة الزركون في درجات حرارة عالية. يزيد هذا التحول من قوة المادة وصلابتها وشفافيتها. تصبح المادة صلبة للغاية بحيث يصعب قطعها حتى باستخدام أدوات عالية السرعة. هذه الزيادة في القوة والصلابة أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي يجب أن يتحمل فيها السيراميك الضغوط الميكانيكية العالية.
الانكماش والتغيرات الفيزيائية:
يتسبب التلبيد أيضًا في حدوث انكماش كبير في المادة، عادةً ما يكون حوالي 25% بالنسبة للزركونيا. هذا الانكماش هو نتيجة لعملية التكثيف حيث ينخفض حجم المادة مع زيادة كثافتها. تكون التغيرات الفيزيائية أثناء التلبيد عميقة، مما يحول المادة من مادة تشبه الطباشير إلى سيراميك كثيف وصلب.متغيرات وتقنيات التحكم:
تعتمد فعالية التلبيد على عدة متغيرات، بما في ذلك درجة حرارة التلبيد والوقت وحجم الحبيبات الأولية للمادة. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة وأوقات التلبيد الأطول عمومًا إلى تكثيف أفضل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي الضغط أثناء التلبيد إلى تقليل وقت التلبيد والمسامية النهائية. ويمكن أيضًا استخدام تقنيات مثل تلبيد الطور السائل، حيث يتم إدخال طور سائل لتعزيز عملية التلبيد.
