تختلف درجة حرارة تلبيد السيراميك اعتمادًا على نوع السيراميك المحدد والخصائص المطلوبة. على سبيل المثال، يتم تلبيد الزركونيا على النحو الأمثل عند درجة حرارة 1500 درجة مئوية تقريبًا، بينما يتطلب كربيد البورون درجات حرارة تصل إلى 2250-2300 درجة مئوية للتلبيد الفعال.
درجة حرارة تلبيد الزركونيا:
يُظهر الزركونيا، وهو نوع من السيراميك المتقدم، أقصى قوة عند التلبيد عند حوالي 1500 درجة مئوية. تعتبر درجة الحرارة هذه حاسمة حيث أن الانحرافات، حتى ولو بمقدار 150 درجة مئوية أعلى أو أقل من درجة الحرارة المثلى هذه، يمكن أن تقلل بشكل كبير من قوة المادة. على سبيل المثال، تنخفض قوة الزركونيا من حوالي 1280 ميجا باسكال عند درجة حرارة 1500 درجة مئوية إلى حوالي 980 ميجا باسكال عند درجة حرارة 1600 درجة مئوية ثم إلى حوالي 600 ميجا باسكال فقط عند درجة حرارة 1700 درجة مئوية. ويُعزى هذا الانخفاض الحاد في القوة إلى نمو الحبيبات غير المنضبط في درجات الحرارة المرتفعة، مما قد يؤدي أيضًا إلى انخفاض الثبات والتشقق المحتمل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لدرجات الحرارة المرتفعة للغاية أن تقلل من شفافية الزركونيا، مما يؤكد أهمية الالتزام بمنحنى التلبيد الموصى به من الشركة المصنعة.درجة حرارة تلبيد كربيد البورون كربيد:
يمثل كربيد البورون، المعروف بترابطه التساهمي العالي، سيناريو تلبيد أكثر صعوبة. ونظرًا لترابطه القوي، يتطلب كربيد البورون درجات حرارة عالية للغاية، عادةً ما تكون حوالي 2250-2300 درجة مئوية للتلبيد الفعال تحت الضغط العادي. في درجات الحرارة هذه، يتم استخدام آلية الانتشار الحجمي، وهو أمر ضروري للتخلص من المسام وانتشار حدود الحبوب. ومع ذلك، يؤدي التلبيد في درجات الحرارة المرتفعة هذه أيضًا إلى نمو سريع للحبيبات وتشكيل المسام المتبقية، مما قد يؤثر على انضغاط المادة وجودتها الإجمالية.
- عملية التلبيد العامة:
- تتضمن عملية التلبيد العامة للسيراميك عدة مراحل:تشكيل الملاط:
- يتم دمج خليط من الماء والمادة الرابطة ومزيل التلبد ومسحوق السيراميك غير الملبد بشكل موحد لتشكيل ملاط.التجفيف بالرش:
- يتم تجفيف الملاط بالرش لتشكيل مسحوق.تشكيل الجسم الأخضر:
- يتم ضغط المسحوق المجفف بالرذاذ في قالب لتكوين جسم أخضر.حرق المادة الرابطة:
يتم تسخين الجسم الأخضر عند درجة حرارة منخفضة لإزالة المادة الرابطة.التلبيد بدرجة حرارة عالية:
تتضمن الخطوة الأخيرة تسخين السيراميك في درجات حرارة عالية لدمج الجزيئات، وهي عملية مصحوبة بانكماش كبير في المادة حيث تتدفق المرحلة الزجاجية وتتكامل مع بنية المسحوق، مما يقلل من المسامية.
