التلبيد


التلبيد أو الصهر هو عملية ضغط وتشكيل كتلة صلبة من المادة بالضغط [ 1 ] أو الحرارة [ 2 ] دون صهرها إلى درجة التسييل . يحدث التلبيد كجزء من عملية تصنيع تُستخدم مع المعادن والسيراميك والبلاستيك وغيرها من المواد. تنتشر الذرات/الجزيئات في المادة الملبدة عبر حدود الجزيئات، مما يؤدي إلى دمجها معًا وتكوين قطعة صلبة .
بما أن درجة حرارة التلبيد لا تتطلب الوصول إلى نقطة انصهار المادة، يُختار التلبيد غالبًا كعملية تشكيل للمواد ذات نقاط الانصهار العالية جدًا، مثل التنجستن والموليبدينوم . ويُعرف علم دراسة التلبيد في العمليات المتعلقة بمساحيق المعادن باسم علم مساحيق المعادن .
يمكن ملاحظة مثال على التلبيد عندما تلتصق مكعبات الثلج ببعضها في كوب من الماء، وهو ما يحدث بفعل فرق درجة الحرارة بين الماء والثلج. ومن أمثلة التلبيد الناتج عن الضغط، انضغاط الثلج المتساقط لتكوين نهر جليدي، وتكوين كرة ثلجية صلبة عن طريق ضغط الثلج المتناثر معًا.
تُسمى المادة الناتجة عن عملية التلبيد "الخَبَث" . كلمة "خَبَث" مشتقة من كلمة "sinter " في اللغة الألمانية العليا الوسطى ، وهي كلمة مشابهة لكلمة "cinder" الإنجليزية .
التلبيد العام

في مجال التصنيع، يُعتبر التلبيد ناجحًا عمومًا عندما يُقلل من المسامية ويُحسّن خصائص مثل المتانة، والتوصيل الكهربائي ، والشفافية ، والتوصيل الحراري . في بعض الحالات الخاصة، يُطبّق التلبيد بعناية لتعزيز متانة المادة مع الحفاظ على مساميتها (كما هو الحال في المرشحات أو المحفزات، حيث يُعد امتصاص الغاز أولوية). خلال عملية التلبيد، يُحفّز الانتشار الذري إزالة سطح المسحوق على مراحل مختلفة، بدءًا من تكوين روابط بين جزيئات المسحوق وصولًا إلى الإزالة النهائية للمسام الصغيرة في نهاية العملية.
تتمثل القوة الدافعة للتكثيف في تغير الطاقة الحرة الناتج عن انخفاض مساحة السطح وتراجع طاقة السطح الحرة باستبدال أسطح التماس بين المادة الصلبة والبخار. ويؤدي ذلك إلى تكوين أسطح تماس جديدة بين المواد الصلبة ذات طاقة أقل، مع انخفاض صافٍ في إجمالي الطاقة الحرة. على المستوى المجهري، يتأثر انتقال المادة بتغير الضغط وفروق الطاقة الحرة عبر السطح المنحني. إذا كان حجم الجسيم صغيرًا (وانحناؤه كبيرًا)، تصبح هذه التأثيرات كبيرة جدًا. يكون تغير الطاقة أعلى بكثير عندما يكون نصف قطر الانحناء أقل من بضعة ميكرومترات، وهو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل الكثير من تقنيات السيراميك تعتمد على استخدام مواد ذات جسيمات دقيقة. [ 3 ]
تُعدّ نسبة مساحة الرابطة إلى حجم الجسيمات عاملاً حاسماً في تحديد خصائص مثل المتانة والتوصيل الكهربائي. وللحصول على مساحة الرابطة المطلوبة، يتم التحكم بدقة في درجة الحرارة وحجم الحبيبات الأولي خلال عملية التلبيد. في حالة الاستقرار، يتناسب نصف قطر الجسيمات وضغط البخار مع (p₀ ) ² /³ و(p₀ ) ¹ /³ على التوالي. [ 3 ]
مصدر الطاقة لعمليات الحالة الصلبة هو التغير في طاقة الوضع الحرة أو الكيميائية بين عنق الجسيم وسطحه. تُولّد هذه الطاقة انتقالًا للمادة بأسرع وسيلة ممكنة؛ فلو حدث الانتقال من حجم الجسيم أو من حدود الحبيبات بينها، لانخفض عدد الجسيمات واختفت المسامات. يكون التخلص من المسامات أسرع في العينات التي تحتوي على العديد من المسامات ذات الحجم الموحد، لأن مسافة الانتشار الحدودي تكون أقصر ما يمكن. خلال المراحل الأخيرة من العملية، يصبح الانتشار الحدودي والشبكي من الحدود ذا أهمية بالغة. [ 3 ]
يُعد التحكم في درجة الحرارة أمراً بالغ الأهمية لعملية التلبيد، حيث يعتمد انتشار حدود الحبيبات وانتشار الحجم بشكل كبير على درجة الحرارة، وحجم الجسيمات، وتوزيع الجسيمات، وتركيب المادة، وغالباً ما يعتمد أيضاً على خصائص أخرى لبيئة التلبيد نفسها. [ 3 ]
تلبيد السيراميك
التلبيد جزء من عملية الحرق المستخدمة في صناعة الفخار والأدوات الخزفية الأخرى. يُعدّ التلبيد والتزجيج (الذي يتطلب درجات حرارة أعلى) الآليتين الرئيسيتين وراء قوة واستقرار الخزف. تُصنع الأدوات الخزفية الملبدة من مواد مثل الزجاج ، والألومينا ، والزركونيا ، والسيليكا ، والمغنيسيا ، والجير ، وأكسيد البريليوم ، وأكسيد الحديد . تتميز بعض المواد الخام الخزفية بانخفاض ميلها للماء وانخفاض مؤشر لدونتها مقارنةً بالطين ، مما يستدعي إضافة مواد عضوية في المراحل التي تسبق التلبيد.
تبدأ عملية التلبيد عند بلوغ درجات حرارة كافية لتحريك العناصر النشطة في المادة الخزفية، والتي قد تبدأ عند درجة حرارة أقل من درجة انصهارها (عادةً عند 50-80% من درجة انصهارها [ 4 ] )، كما في عملية ما قبل الانصهار . عند اكتمال عملية التلبيد، لن يتحلل الجسم الخزفي في الماء؛ ويمكن أن يؤدي التلبيد الإضافي إلى تقليل مسامية الخزف، وزيادة مساحة الترابط بين جزيئاته، وزيادة قوة المادة. [ 5 ]
تشمل الإجراءات الصناعية لإنشاء الأشياء الخزفية عن طريق تلبيد المساحيق بشكل عام ما يلي: [ 6 ]
- يُخلط الماء والمادة الرابطة ومادة تشتيت التكتل ومسحوق السيراميك غير المحروق لتكوين معجون .
- تجفيف الطين بالرش
- وضع المسحوق المجفف بالرش في قالب وضغطه لتشكيل جسم أخضر (قطعة خزفية غير متلبدة).
- تسخين الجسم الأخضر على درجة حرارة منخفضة لحرق المادة الرابطة
- التلبيد عند درجة حرارة عالية لدمج جزيئات السيراميك معًا.
يمكن بسهولة الحصول على جميع درجات الحرارة المميزة المرتبطة بتحولات الطور، والتحولات الزجاجية، ونقاط الانصهار، التي تحدث أثناء دورة التلبيد لتركيبة خزفية معينة (أي، الذيول والفتات) من خلال مراقبة منحنيات التمدد الحراري أثناء التحليل الحراري باستخدام مقياس التمدد البصري . في الواقع، يرتبط التلبيد بانكماش ملحوظ للمادة لأن الأطوار الزجاجية تتدفق بمجرد الوصول إلى درجة حرارة تحولها، وتبدأ في تماسك البنية المسحوقية وتقليل مسامية المادة بشكل كبير.
تُجرى عملية التلبيد عند درجة حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام قوة خارجية ثانية أو ثالثة (مثل الضغط أو التيار الكهربائي). يُعد الضغط من القوى الخارجية الثانية الشائعة الاستخدام. يُطلق على التلبيد الذي يتم بالتسخين فقط اسم "التلبيد بدون ضغط"، وهو ممكن مع مركبات السيراميك المعدنية المتدرجة، باستخدام مساعد تلبيد نانوي وتقنية التشكيل الكتلي. أما النوع المستخدم للأشكال ثلاثية الأبعاد فيُسمى الضغط المتساوي الساخن .
لضمان تكديس المنتج بكفاءة في الفرن أثناء عملية التلبيد ومنع التصاق الأجزاء ببعضها، يفصل العديد من المصنّعين المنتجات باستخدام صفائح فصل مسحوق السيراميك. تتوفر هذه الصفائح بمواد متنوعة مثل الألومينا والزركونيا والمغنيسيا، وتُصنّف حسب أحجام الجسيمات: ناعمة، متوسطة، وخشنة. من خلال مطابقة المادة وحجم الجسيمات مع المنتج المراد تلبيده، يمكن تقليل تلف السطح والتلوث مع زيادة تحميل الفرن إلى أقصى حد.
تلبيد المساحيق المعدنية
يمكن تلبيد معظم المعادن، وإن كان ذلك أكثر صعوبة مع بعضها (مثل سبائك الألومنيوم والتيتانيوم [ 7 ] ). وينطبق هذا بشكل خاص على المعادن النقية المنتجة في الفراغ والتي لا تعاني من أي تلوث سطحي. يتطلب التلبيد تحت الضغط الجوي استخدام غاز واقٍ، وغالبًا ما يكون غازًا ماصًا للحرارة . يمكن أن ينتج عن التلبيد، مع إعادة التشكيل اللاحقة، نطاق واسع من خصائص المواد. يمكن أن تؤدي التغيرات في الكثافة والسبائك والمعالجات الحرارية إلى تغيير الخصائص الفيزيائية لمختلف المنتجات. على سبيل المثال، يظل معامل يونغ ( E <sub> n</sub>) لمساحيق الحديد الملبدة غير حساس إلى حد ما لوقت التلبيد أو السبائك أو حجم الجسيمات في المسحوق الأصلي عند درجات حرارة التلبيد المنخفضة، ولكنه يعتمد على كثافة المنتج النهائي.
حيث D هي الكثافة، و E هو معامل يونغ، و d هي الكثافة القصوى للحديد.
تُعتبر عملية التلبيد عمليةً ثابتةً عندما يُظهر مسحوق المعدن، في ظل ظروف خارجية معينة، اندماجًا، ولكنه يعود إلى سلوكه الطبيعي عند زوال هذه الظروف. في معظم الحالات، تزداد كثافة مجموعة الحبيبات مع تدفق المادة إلى الفراغات، مما يؤدي إلى انخفاض الحجم الكلي. تتضمن حركات الكتلة التي تحدث أثناء التلبيد تقليل المسامية الكلية عن طريق إعادة التعبئة، يليها انتقال المادة نتيجة التبخر والتكثيف الناتج عن الانتشار . في المراحل النهائية، تتحرك ذرات المعدن على طول حدود البلورات إلى جدران المسام الداخلية، مما يُعيد توزيع الكتلة من الكتلة الداخلية للجسم ويُنعّم جدران المسام. يُعد التوتر السطحي القوة الدافعة لهذه الحركة.
يُعدّ التلبيد في الحالة السائلة شكلاً خاصاً من أشكال التلبيد (لا يزال يُعتبر جزءاً من علم المعادن المساحيق)، حيث يكون عنصر واحد على الأقل، وليس جميع العناصر، في حالة سائلة. ويُعدّ التلبيد في الحالة السائلة ضرورياً لصنع كربيد التنجستن وكربيد الأسمنت .
يُستخدم البرونز المُلبّد، على وجه الخصوص، بكثرة في صناعة المحامل ، إذ تسمح مساميته بتدفق مواد التشحيم عبره أو احتجازها داخله. كما يُمكن استخدام النحاس المُلبّد كبنية ماصة في بعض أنواع أنابيب نقل الحرارة ، حيث تسمح مساميته بمرور سائل عبر المادة المسامية بفعل الخاصية الشعرية . بالنسبة للمواد ذات درجات الانصهار العالية ، مثل الموليبدينوم والتنغستن والرينيوم والتنتالوم والأوزميوم والكربون ، يُعدّ التلبيد من العمليات التصنيعية القليلة المُجدية. في هذه الحالات ، يُفضّل انخفاض المسامية إلى أدنى حد ، وهو ما يُمكن تحقيقه في كثير من الأحيان.
يُستخدم مسحوق المعدن المُلبّد في صناعة خراطيش بنادق قابلة للتفتت تُسمى خراطيش الاختراق ، والتي تستخدمها القوات العسكرية وفرق التدخل السريع لاقتحام الغرف المغلقة بسرعة. صُممت هذه الخراطيش لتدمير مزاليج الأبواب والأقفال والمفصلات دون تعريض الأرواح للخطر عن طريق الارتداد أو الطيران بسرعة قاتلة عبر الباب. تعمل هذه الخراطيش عن طريق تدمير الجسم الذي تصيبه ثم تتناثر إلى مسحوق غير ضار نسبيًا.
يُستخدم البرونز المُلبّد والفولاذ المقاوم للصدأ كمواد ترشيح في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية لدرجات الحرارة مع الحفاظ على إمكانية تجديد عنصر الترشيح. على سبيل المثال، تُستخدم عناصر الفولاذ المقاوم للصدأ المُلبّد لترشيح البخار في تطبيقات الأغذية والأدوية، بينما يُستخدم البرونز المُلبّد في الأنظمة الهيدروليكية للطائرات.
يُستخدم تلبيد المساحيق المحتوية على معادن ثمينة مثل الفضة والذهب في صناعة قطع المجوهرات الصغيرة. وقد ثبت أن التجميع الذاتي التبخيري لمكعبات الفضة النانوية الغروية في بلورات فائقة يسمح بتلبيد الوصلات الكهربائية عند درجات حرارة أقل من 200 درجة مئوية . [ 8 ]
المزايا
تشمل المزايا الخاصة لتقنية المسحوق ما يلي:
- مستويات عالية جدًا من النقاء والتجانس في المواد الأولية
- الحفاظ على النقاء، بفضل عملية التصنيع اللاحقة الأبسط (خطوات أقل) التي تجعلها ممكنة
- تثبيت تفاصيل العمليات المتكررة، من خلال التحكم في حجم الحبيبات أثناء مراحل الإدخال
- غياب التلامس الرابط بين جزيئات المسحوق المنفصلة - أو "الشوائب" (التي تسمى التفرع) - كما يحدث غالبًا في عمليات الصهر
- لا حاجة إلى تشويه لإنتاج استطالة اتجاهية للحبوب
- القدرة على إنتاج مواد ذات مسامية منتظمة ومتحكم بها.
- القدرة على إنتاج أجسام ذات شكل نهائي تقريباً.
- القدرة على إنتاج مواد لا يمكن إنتاجها بأي تقنية أخرى.
- القدرة على تصنيع مواد عالية القوة مثل شفرات التوربينات.
- بعد عملية التلبيد، تزداد القوة الميكانيكية اللازمة للتعامل معها.
تتضمن المراجع العلمية العديد من الدراسات حول تلبيد المواد المختلفة لإنتاج مركبات صلبة/صلبة أو مخاليط صلبة/منصهرة في مرحلة المعالجة. يمكن الحصول على أي مادة تقريبًا في صورة مسحوق، سواء من خلال عمليات كيميائية أو ميكانيكية أو فيزيائية، وبالتالي يمكن الحصول على أي مادة تقريبًا عن طريق التلبيد. عند تلبيد العناصر النقية، يظل المسحوق المتبقي نقيًا، مما يسمح بإعادة تدويره.
تلبيد البلاستيك
تُصنع المواد البلاستيكية عن طريق التلبيد لتطبيقات تتطلب مواد ذات مسامية محددة. تُستخدم المكونات البلاستيكية المسامية المُلبدة في الترشيح والتحكم في تدفق السوائل والغازات. كما تُستخدم في تطبيقات تتطلب عمليات فصل السوائل الكاوية، مثل رؤوس أقلام السبورة البيضاء، وفلاتر أجهزة الاستنشاق، وفتحات التهوية لأغطية وبطانات مواد التغليف. [ 9 ] تُستخدم مواد البولي إيثيلين المُلبدة ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا كمواد أساسية للتزلج على الجليد. يسمح النسيج المسامي باحتجاز الشمع داخل بنية المادة الأساسية، مما يوفر طبقة شمعية أكثر متانة.
التلبيد في الطور السائل
بالنسبة للمواد التي يصعب تلبيدها، تُستخدم عادةً عملية تُسمى التلبيد في الطور السائل . ومن المواد التي يشيع استخدام هذه العملية معها: Si₃N₄ ، و WC ، و SiC ، وغيرها. تعتمد عملية التلبيد في الطور السائل على إضافة مادة مضافة إلى المسحوق ، والتي تنصهر قبل المادة الأساسية. وتتكون هذه العملية من ثلاث مراحل:
- إعادة الترتيب - عندما يذوب السائل، فإن الخاصية الشعرية ستسحب السائل إلى المسام وستؤدي أيضًا إلى إعادة ترتيب الحبيبات في ترتيب تعبئة أكثر ملاءمة.
- الذوبان والترسيب : في المناطق ذات الضغط الشعري العالي (حيث تكون الجسيمات متقاربة)، تذوب الذرات بشكل تفضيلي ثم تترسب في مناطق ذات جهد كيميائي منخفض حيث لا تكون الجسيمات متقاربة أو متلامسة. تُعرف هذه الظاهرة بتسطيح التلامس. يؤدي ذلك إلى تكثيف النظام بطريقة مشابهة لانتشار حدود الحبيبات في التلبيد في الحالة الصلبة. كما يحدث نضج أوستوالد، حيث تذوب الجسيمات الأصغر حجمًا بشكل تفضيلي وتترسب على الجسيمات الأكبر حجمًا، مما يؤدي إلى زيادة الكثافة.
- التكثيف النهائي - تكثيف الشبكة الهيكلية الصلبة، وحركة السائل من المناطق المعبأة بكفاءة إلى المسام.
لكي يكون التلبيد في الطور السائل عمليًا، يجب أن يكون الطور الرئيسي قابلًا للذوبان ولو بشكل طفيف في الطور السائل، وأن ينصهر المُضاف قبل حدوث أي تلبيد كبير لشبكة الجسيمات الصلبة، وإلا فلن يحدث إعادة ترتيب الحبيبات. وقد طُبِّق التلبيد في الطور السائل بنجاح لتحسين نمو حبيبات طبقات أشباه الموصلات الرقيقة من أغشية طليعة الجسيمات النانوية . [ 10 ]
التلبيد بمساعدة التيار الكهربائي
تستخدم هذه التقنيات التيارات الكهربائية لتحفيز أو تعزيز عملية التلبيد. [ 11 ] [ 12 ] سجّل المهندس الإنجليزي إيه جي بلوكسام في عام 1906 أول براءة اختراع لتلبيد المساحيق باستخدام التيار المستمر في الفراغ . كان الهدف الرئيسي من اختراعاته هو الإنتاج الصناعي للفتائل المستخدمة في المصابيح المتوهجة عن طريق ضغط جزيئات التنجستن أو الموليبدينوم . وكان التيار المستخدم فعالاً بشكل خاص في تقليل أكاسيد السطح ، مما زاد من انبعاثية الفتائل. [ 13 ]
في عام 1913، حصل وينتروب وروش على براءة اختراع لطريقة تلبيد مُعدّلة تجمع بين التيار الكهربائي والضغط . وقد ثبتت فوائد هذه الطريقة في تلبيد المعادن المقاومة للحرارة ، بالإضافة إلى مساحيق الكربيد أو النتريد الموصلة. وُضعت مساحيق البورون - كربون أو السيليكون -كربون الأولية في أنبوب عازل كهربائيًا ، وضُغطت بواسطة قضيبين يعملان أيضًا كأقطاب كهربائية للتيار. وقُدّرت درجة حرارة التلبيد بـ 2000 درجة مئوية. [ 13 ]
في الولايات المتحدة، حصل دوفال د'أدريان على براءة اختراع التلبيد لأول مرة عام 1922. هدفت عمليته المكونة من ثلاث خطوات إلى إنتاج كتل مقاومة للحرارة من مواد أكسيدية مثل الزركونيا أو الثوريا أو التنتاليوم . وتضمنت الخطوات ما يلي: (1) تشكيل المسحوق؛ (2) تلدينه عند حوالي 2500 درجة مئوية لجعله موصلاً للكهرباء؛ (3) تطبيق التلبيد بالتيار والضغط كما في طريقة وينتروب وروش. [ 13 ]
حصل جي إف تايلور على براءة اختراع عام 1932 لعملية التلبيد التي تستخدم قوسًا كهربائيًا ناتجًا عن تفريغ سعوي لإزالة الأكاسيد قبل التسخين بالتيار المستمر. وقد أدى ذلك إلى ظهور طرق التلبيد التي تستخدم التيار النبضي أو المتردد ، والتي تم دمجها لاحقًا مع التيار المستمر. وقد تطورت هذه التقنيات على مدى عقود عديدة، وتم تلخيصها في أكثر من 640 براءة اختراع. [ 13 ]
ومن بين هذه التقنيات، فإن أكثرها شهرة هي التلبيد المقاوم (المعروف أيضًا باسم الضغط الساخن ) والتلبيد بالبلازما الشرارية ، في حين أن التشكيل بالتلبيد الكهربائي هو أحدث التطورات في هذا المجال.
التلبيد بالبلازما الشرارية
في عملية التلبيد بالبلازما الشرارية (SPS)، يُطبَّق ضغط خارجي ومجال كهربائي في آنٍ واحد لتعزيز كثافة مساحيق المعادن/السيراميك المضغوطة. مع ذلك، بعد التسويق التجاري، تبيّن عدم وجود بلازما، لذا يُطلق عليها اسم "التلبيد الشراري" كما صاغه لينيل. يُكمّل التكثيف الناتج عن المجال الكهربائي عملية التلبيد بنوع من الضغط الساخن، مما يسمح باستخدام درجات حرارة أقل ووقت أقصر من التلبيد التقليدي. [ 14 ] لسنوات عديدة، ساد الاعتقاد بأن وجود شرارات أو بلازما بين الجزيئات قد يُساعد في التلبيد؛ إلا أن هولبرت وزملاؤه أثبتوا بشكل منهجي أن المعايير الكهربائية المستخدمة في التلبيد بالبلازما الشرارية تجعل ذلك مستبعدًا للغاية. [ 15 ] في ضوء ذلك، أصبح مصطلح "التلبيد بالبلازما الشرارية" قديمًا. استخدم مجتمع التلبيد مصطلحات مثل تقنية التلبيد بمساعدة المجال الكهربائي (FAST)، والتلبيد بمساعدة المجال الكهربائي (EFAS)، والتلبيد بالتيار المستمر (DCS). [ 16 ] باستخدام نبضة تيار مستمر (DC) كمصدر للتيار الكهربائي، يتم توليد بلازما شرارية، وضغط ناتج عن تأثير الشرارة، وتسخين جول، وتأثير انتشار المجال الكهربائي. [ 17 ] من خلال تعديل تصميم قالب الجرافيت وتجميعه، يُمكن إجراء التلبيد بدون ضغط في منشأة تلبيد البلازما الشرارية. وقد ذُكر أن تصميم القالب المُعدَّل هذا يجمع بين مزايا كلٍّ من تقنيات التلبيد التقليدية بدون ضغط وتقنيات تلبيد البلازما الشرارية. [ 18 ]
التشكيل بالتلبيد الكهربائي
تُعدّ عملية التلبيد الكهربائي تقنية تلبيد بمساعدة التيار الكهربائي (ECAS)، وهي تقنية مُشتقة من تلبيد تفريغ المكثف . تُستخدم هذه التقنية في إنتاج مركبات المصفوفة المعدنية الماسية، ويجري تقييمها حاليًا لإنتاج المعادن الصلبة [ 19 ] ، والنيتينول [ 20 ]، وغيرها من المعادن والمركبات البينية. وتتميز هذه التقنية بزمن تلبيد قصير جدًا، مما يسمح للآلات بالتلبيد بنفس سرعة مكابس الضغط.
التلبيد بدون ضغط
التلبيد بدون ضغط هو عملية تلبيد مسحوق مضغوط (أحيانًا عند درجات حرارة عالية جدًا، اعتمادًا على نوع المسحوق) دون تطبيق ضغط. وهذا يتجنب اختلافات الكثافة في المكون النهائي، والتي تحدث مع طرق الضغط الساخن التقليدية. [ 21 ]
يمكن تصنيع مسحوق المضغوط (إذا كان من السيراميك) عن طريق الصب الانزلاقي ، أو قولبة الحقن ، أو الضغط المتساوي البارد . بعد التلبيد الأولي، يمكن تشكيل المضغوط الأخضر النهائي إلى شكله النهائي قبل تلبيده.
يمكن تطبيق ثلاثة جداول تسخين مختلفة باستخدام التلبيد بدون ضغط: التسخين بمعدل ثابت (CRH)، والتلبيد المتحكم بمعدل التسخين (RCS)، والتلبيد على مرحلتين (TSS). قد يختلف التركيب المجهري وحجم الحبيبات في السيراميك تبعًا للمادة والطريقة المستخدمة. [ 21 ]
تعتمد عملية التسخين بمعدل ثابت (CRH)، والمعروفة أيضًا بالتلبيد المتحكم بدرجة الحرارة، على تسخين المادة المضغوطة الخضراء بمعدل ثابت حتى الوصول إلى درجة حرارة التلبيد. [ 22 ] أُجريت تجارب على الزركونيا لتحسين درجة حرارة التلبيد ومعدله في طريقة CRH. أظهرت النتائج أن أحجام الحبيبات كانت متطابقة عند تلبيد العينات إلى نفس الكثافة، مما يثبت أن حجم الحبيبات يعتمد على كثافة العينة وليس على نمط درجة حرارة CRH.
في عملية التلبيد المُتحكم في معدل التفاعل (RCS)، يكون معدل التكثيف في الطور ذي المسامية المفتوحة أقل منه في طريقة التلبيد بالتسخين المُتحكم فيه (CRH). [ 22 ] وبحسب التعريف، فإن الكثافة النسبية، ρ rel ، في الطور ذي المسامية المفتوحة أقل من 90%. ورغم أن هذا من شأنه أن يمنع انفصال المسام عن حدود الحبيبات، فقد ثبت إحصائيًا أن طريقة RCS لم تُنتج أحجام حبيبات أصغر من طريقة CRH لعينات الألومينا والزركونيا والسيريا. [ 21 ]
تستخدم عملية التلبيد على مرحلتين (TSS) درجتي حرارة مختلفتين للتلبيد. تضمن درجة حرارة التلبيد الأولى كثافة نسبية أعلى من 75% من الكثافة النظرية للعينة، مما يزيل المسام فوق الحرجة. بعد ذلك، تُبرّد العينة وتُثبّت عند درجة حرارة التلبيد الثانية حتى اكتمال عملية التلبيد. وقد لوحظ تحسن ملحوظ في حجم حبيبات الزركونيا المكعبة وتيتانات السترونتيوم المكعبة باستخدام عملية التلبيد على مرحلتين مقارنةً بعملية التلبيد التقليدية. مع ذلك، لم تكن التغيرات في حجم الحبيبات في مواد خزفية أخرى، مثل الزركونيا الرباعية والألومينا السداسية، ذات دلالة إحصائية. [ 21 ]
التلبيد بالميكروويف
في عملية التلبيد بالميكروويف ، تتولد الحرارة أحيانًا داخليًا في المادة، بدلًا من انتقالها عبر الإشعاع الحراري السطحي من مصدر حرارة خارجي. بعض المواد لا تتفاعل حراريًا، وبعضها الآخر يُظهر سلوكًا متسارعًا، مما يحد من جدوى هذه التقنية. من مزايا التلبيد بالميكروويف التسخين الأسرع للأحمال الصغيرة، مما يعني تقليل الوقت اللازم للوصول إلى درجة حرارة التلبيد، وتقليل الطاقة الحرارية المطلوبة، وتحسين خصائص المنتج. [ 23 ]
من عيوب التلبيد بالميكروويف أنه يُلبّد عادةً قطعة واحدة فقط في كل مرة، مما يجعل الإنتاجية الإجمالية منخفضة باستثناء الحالات التي تتطلب تلبيدًا فريدًا من نوعه، كما هو الحال في أعمال الفنانين. ولأن الموجات الدقيقة لا تخترق إلا مسافة قصيرة في المواد ذات الموصلية والنفاذية العالية ، فإن التلبيد بالميكروويف يتطلب تقديم العينة على شكل مسحوق بحجم جسيمات قريب من عمق اختراق الموجات الدقيقة في المادة المعنية. وتجري عملية التلبيد والتفاعلات الجانبية بسرعة أكبر عدة مرات أثناء التلبيد بالميكروويف عند نفس درجة الحرارة، مما ينتج عنه خصائص مختلفة للمنتج المُلَبّد. [ 23 ]
تُعرف هذه التقنية بفعاليتها الكبيرة في الحفاظ على الحبيبات الدقيقة/النانوية في الخزف الحيوي المتلبد . ومن الأمثلة على ذلك فوسفات المغنيسيوم وفوسفات الكالسيوم اللذان تم تصنيعهما باستخدام تقنية التلبيد بالميكروويف. [ 24 ]
التكثيف والتزجيج ونمو الحبوب
تُعدّ عملية التلبيد في جوهرها عملية تحكم في كلٍّ من التكثيف ونمو الحبيبات . التكثيف هو عملية تقليل المسامية في العينة، مما يزيد من كثافتها. أما نمو الحبيبات فهو عملية حركة حدود الحبيبات ونضج أوستوالد لزيادة متوسط حجم الحبيبات. تستفيد العديد من الخصائص ( كالقوة الميكانيكية ، وقوة الانهيار الكهربائي، وغيرها) من كلٍّ من الكثافة النسبية العالية وحجم الحبيبات الصغير. لذا، فإن القدرة على التحكم في هذه الخصائص أثناء المعالجة تُعدّ ذات أهمية تقنية بالغة. وبما أن تكثيف المساحيق يتطلب درجات حرارة عالية، فإن نمو الحبيبات يحدث بشكل طبيعي أثناء التلبيد. ويُعدّ الحدّ من هذه العملية أمرًا أساسيًا للعديد من أنواع السيراميك الهندسي. في ظل ظروف كيميائية وتوجيهية معينة، قد تنمو بعض الحبيبات بسرعة على حساب الحبيبات المجاورة لها أثناء التلبيد. تُعرف هذه الظاهرة باسم النمو غير الطبيعي للحبيبات ، وتؤدي إلى توزيع ثنائي النمط لحجم الحبيبات، مما يؤثر على الأداء الميكانيكي والعازل والحراري للمادة الملبدة.
لكي يحدث التكثيف بسرعة، من الضروري توفر ثلاثة شروط: (1) كمية كبيرة من الطور السائل، (2) ذوبان شبه كامل للمادة الصلبة في السائل، و(3) ترطيب المادة الصلبة بالسائل. وتستمد قوة التكثيف من الضغط الشعري للطور السائل الموجود بين جزيئات المادة الصلبة الدقيقة. فعندما يبلل الطور السائل جزيئات المادة الصلبة، تتحول كل مسافة بين الجزيئات إلى قناة شعرية يتولد فيها ضغط شعري كبير. بالنسبة لأحجام الجسيمات دون الميكرومترية، تولد الأنابيب الشعرية ذات الأقطار التي تتراوح بين 0.1 و1 ميكرومتر ضغوطًا تتراوح بين 175 رطلًا لكل بوصة مربعة (1210 كيلو باسكال) و 1750 رطلًا لكل بوصة مربعة (12100 كيلو باسكال) لسوائل السيليكات، وبين 975 رطلًا لكل بوصة مربعة (6720 كيلو باسكال) و 9750 رطلًا لكل بوصة مربعة (67200 كيلو باسكال) لمعدن مثل الكوبالت السائل. [ 3 ]
تتطلب عملية التكثيف ضغطًا شعريًا ثابتًا ، حيث لا يكفي انتقال المادة عن طريق الذوبان والترسيب وحده لتحقيق التكثيف. ولزيادة التكثيف، تحدث حركة إضافية للجسيمات أثناء نموها وتغير شكلها. ويحدث الانكماش عندما ينزلق السائل بين الجسيمات ويزيد الضغط عند نقاط التلامس، مما يؤدي إلى ابتعاد المادة عن مناطق التلامس، وبالتالي تقارب مراكز الجسيمات. [ 3 ]
تتضمن عملية تلبيد المواد السائلة وجود طور صلب دقيق الحبيبات لتوليد ضغوط شعرية تتناسب مع قطره، كما يجب أن يُولّد تركيز السائل ضغطًا شعريًا ضمن النطاق المطلوب، وإلا تتوقف العملية. يعتمد معدل التزجيج على حجم المسام، ولزوجة الطور السائل وكميته، مما يؤدي إلى لزوجة التركيب الكلي، بالإضافة إلى التوتر السطحي. وتتحكم درجة الحرارة في عملية التكثيف، حيث تنخفض اللزوجة عند درجات الحرارة المرتفعة ويزداد محتوى السائل. لذلك، فإن أي تغييرات في التركيب أو المعالجة ستؤثر على عملية التزجيج. [ 3 ]
آليات التلبيد
يحدث التلبيد عن طريق انتشار الذرات عبر البنية المجهرية. وينتج هذا الانتشار عن تدرج الجهد الكيميائي ، حيث تنتقل الذرات من منطقة ذات جهد كيميائي أعلى إلى منطقة ذات جهد كيميائي أقل. وتُعرف المسارات المختلفة التي تسلكها الذرات للانتقال من نقطة إلى أخرى بـ"آليات التلبيد" أو "آليات نقل المادة".
في عملية التلبيد في الحالة الصلبة، الآليات الست الشائعة هي: [ 3 ]
- الانتشار السطحي – انتشار الذرات على طول سطح الجسيم
- نقل البخار – تبخر الذرات التي تتكثف على سطح مختلف
- الانتشار الشبكي من السطح - تنتشر الذرات من السطح عبر الشبكة البلورية
- انتشار الشبكة من حدود الحبيبات - تنتشر الذرة من حدود الحبيبات عبر الشبكة
- انتشار حدود الحبيبات – تنتشر الذرات على طول حدود الحبيبات
- التشوه اللدن – حركة الانخلاع تسبب تدفق المادة.
الآليات من 1 إلى 3 المذكورة أعلاه غير مُكثِّفة (أي لا تُسبب انكماش المسام أو الجسم الخزفي ككل)، ولكنها مع ذلك قد تزيد من مساحة الرابطة أو "العنق" بين الحبيبات؛ إذ تنقل الذرات من السطح وتعيد ترتيبها على سطح آخر أو جزء من السطح نفسه. أما الآليات من 4 إلى 6 فهي مُكثِّفة، حيث تُنقل الذرات من المادة الأساسية أو حدود الحبيبات إلى سطح المسام، مما يُزيل المسامية ويزيد من كثافة العينة.
نمو الحبوب
حدود الحبيبات ( GB) هي منطقة انتقالية أو سطح فاصل بين بلورات (أو حبيبات) متجاورة ذات تركيب كيميائي وشبكي متماثل ، ويجب عدم الخلط بينها وبين حدود الأطوار . لا تمتلك الحبيبات المتجاورة نفس اتجاه الشبكة البلورية، مما يؤدي إلى إزاحة مواقع الذرات في حدود الحبيبات بالنسبة لشبكة البلورات . وبسبب هذه الإزاحة، تتمتع الذرات في حدود الحبيبات بحالة طاقة أعلى مقارنةً بذرات الشبكة البلورية للحبيبات. هذا العيب هو ما يُتيح إمكانية حفر حدود الحبيبات بشكل انتقائي عند الرغبة في إظهار البنية المجهرية. [ 25 ]
يؤدي السعي لتقليل طاقة الحبيبات إلى زيادة خشونة بنيتها المجهرية وصولاً إلى حالة شبه مستقرة داخل العينة. ويتضمن ذلك تقليل مساحة حدود الحبيبات وتغيير بنيتها الطوبولوجية لتقليل طاقتها. يمكن أن يكون نمو الحبيبات طبيعيًا أو غير طبيعي ؛ يتميز النمو الطبيعي بتجانس نمو وحجم جميع الحبيبات في العينة، بينما يحدث النمو غير الطبيعي عندما تنمو بعض الحبيبات بشكل أكبر بكثير من معظم الحبيبات المتبقية. [ 26 ]
طاقة/توتر حدود الحبيبات
تكون الذرات الموجودة في حدود الحبيبات عادةً في حالة طاقة أعلى من نظيراتها في المادة الصلبة. ويعود ذلك إلى روابطها الأكثر تمددًا، مما يؤدي إلى توتر حدود الحبيبات.تُسمى هذه الطاقة الإضافية التي تمتلكها الذرات طاقة حدود الحبيبات.ستسعى الحبيبة إلى تقليل هذه الطاقة الإضافية، وبالتالي تسعى إلى تقليص مساحة حدود الحبيبة، وهذا التغيير يتطلب طاقة. [ 26 ]
أو بعبارة أخرى، يجب تطبيق قوة في مستوى حدود الحبيبات وعلى طول خط في منطقة حدود الحبيبات، وذلك لتمديد منطقة حدود الحبيبات في اتجاه القوة. القوة لكل وحدة طول، أي الشد/الإجهاد، على طول الخط المذكور هي σGB. وبناءً على هذا المنطق، يترتب على ذلك ما يلي:
مع اعتبار dA زيادة في مساحة حدود الحبيبات لكل وحدة طول على طول الخط في مساحة حدود الحبيبات المعتبرة." [ 26 ] [صفحة 478]
يمكن اعتبار توتر حدود الحبيبات بمثابة قوى التجاذب بين الذرات على السطح، ويعود هذا التوتر إلى زيادة المسافة بين الذرات على السطح مقارنةً بالكتلة (أي التوتر السطحي ). عندما تزداد مساحة السطح، تتمدد الروابط أكثر، وبالتالي يزداد توتر حدود الحبيبات. ولمواجهة هذه الزيادة في التوتر، لا بد من انتقال الذرات إلى السطح للحفاظ على ثبات توتر حدود الحبيبات. هذا الانتشار الذري هو ما يفسر ثبات التوتر السطحي في السوائل. ثم يأتي دور الحجة،
ينطبق هذا. أما بالنسبة للمواد الصلبة، من ناحية أخرى، فقد لا يكون انتشار الذرات إلى السطح كافياً، ويمكن أن يتغير التوتر السطحي مع زيادة مساحة السطح. [ 27 ]
بالنسبة للمواد الصلبة، يمكن اشتقاق تعبير عن التغير في طاقة غيبس الحرة، dG، عند تغير مساحة حدود الحبيبات، dA. ويُعطى dG بالعلاقة التالية:
مما يعطي
يتم التعبير عنها عادة بوحداتبينمايتم التعبير عنها عادة بوحداتلأنها خصائص فيزيائية مختلفة. [ 26 ]
التوازن الميكانيكي
في مادة متجانسة ثنائية الأبعاد ، يكون التوتر على حدود الحبيبات متساوياً. ينتج عن ذلك زاوية 120° عند نقطة التقاء ثلاث حبيبات. يُعطي هذا البنية نمطاً سداسياً ، وهو حالة شبه مستقرة (أو حالة توازن ميكانيكي ) للعينة ثنائية الأبعاد. نتيجةً لذلك، وللحفاظ على أقرب ما يمكن إلى حالة التوازن، تقوم الحبيبات ذات الأضلاع الأقل من ستة بثني حدودها للحفاظ على زاوية 120° بينها. ينتج عن ذلك حد منحني باتجاه نفسه. الحبيبة ذات الستة أضلاع، كما ذُكر، لها حدود مستقيمة، بينما الحبيبة ذات أكثر من ستة أضلاع لها حدود منحنية بعيداً عن نفسها. الحبيبة ذات الستة حدود (أي البنية السداسية) تكون في حالة شبه مستقرة (أي حالة توازن موضعي) ضمن البنية ثنائية الأبعاد. [ 26 ] في ثلاثة أبعاد، تكون التفاصيل الهيكلية متشابهة ولكنها أكثر تعقيدًا، والبنية شبه المستقرة للحبوب عبارة عن متعدد السطوح غير منتظم ذي 14 وجهًا مع وجوه منحنية مرتين. عمليًا، تكون جميع مصفوفات الحبوب غير مستقرة دائمًا، وبالتالي تنمو دائمًا حتى يتم منعها بقوة معاكسة. [ 28 ]
تسعى الحبيبات إلى تقليل طاقتها، ويمتلك الحد المنحني طاقة أعلى من الحد المستقيم. وهذا يعني أن حدود الحبيبات ستتحرك باتجاه الانحناء . ونتيجة لذلك، فإن الحبيبات ذات الأضلاع الأقل من 6 ستصغر في الحجم، بينما ستكبر الحبيبات ذات الأضلاع الأكثر من 6. [ 29 ]
يحدث نمو الحبيبات نتيجة لحركة الذرات عبر حدودها. تتميز الأسطح المحدبة بجهد كيميائي أعلى من الأسطح المقعرة، لذا تتحرك حدود الحبيبات نحو مركز انحنائها. وبما أن الجسيمات الأصغر تميل إلى امتلاك نصف قطر انحناء أكبر، فإن هذا يؤدي إلى فقدان الحبيبات الأصغر ذرات لصالح الحبيبات الأكبر وانكماشها. تُعرف هذه العملية بنضج أوستوالد، حيث تنمو الحبيبات الكبيرة على حساب الحبيبات الصغيرة.
يُلاحظ أن نمو الحبوب في نموذج بسيط يتبع ما يلي:
هنا G هو متوسط حجم الحبيبات النهائي، و G 0 هو متوسط حجم الحبيبات الأولي، و t هو الزمن، و m هو عامل بين 2 و 4، و K هو عامل معطى بواسطة:
هنا ، Q هي طاقة التنشيط المولية، وR هو ثابت الغازات المثالي، و T هي درجة الحرارة المطلقة، و K₀ هو عامل يعتمد على المادة. في معظم المواد، يتناسب حجم الحبيبات المتلبدة عكسيًا مع الجذر التربيعي للمسامية الجزئية، مما يعني أن المسام هي العامل الأكثر فعالية في إبطاء نمو الحبيبات أثناء التلبيد.
الحد من نمو الحبوب
أيونات المذاب
عند إضافة شوائب إلى المادة (مثل النيوديميوم في تيتانات الباريوم ) ، تميل هذه الشوائب إلى الالتصاق بحدود الحبيبات. وعندما تحاول حدود الحبيبات الحركة (نتيجة انتقال الذرات من السطح المحدب إلى السطح المقعر)، يُحدث تغير تركيز الشوائب عند حدود الحبيبات مقاومةً لها. وفي معظم الحالات، يكون التركيز الأصلي للمذاب حول حدود الحبيبات غير متماثل. فعندما تحاول حدود الحبيبات الحركة، يزداد التركيز على الجانب المقابل للحركة، وبالتالي يرتفع الجهد الكيميائي. ويعمل هذا الجهد الكيميائي المتزايد كقوة معاكسة لتدرج الجهد الكيميائي الأصلي، وهو سبب حركة حدود الحبيبات. ويؤدي هذا الانخفاض في صافي الجهد الكيميائي إلى تقليل سرعة حدود الحبيبات، وبالتالي تقليل نمو الحبيبات.
جزيئات الطور الثانوي الدقيقة
إذا أُضيفت جزيئات من طور ثانٍ غير قابلة للذوبان في الطور الأساسي إلى المسحوق على شكل مسحوق أنعم بكثير، فإن ذلك سيقلل من حركة حدود الحبيبات. فعندما تحاول حدود الحبيبات التحرك متجاوزةً انتشار الذرات من حبيبة إلى أخرى، فإنها ستُعاق بسبب وجود الجزيئات غير القابلة للذوبان. ويعود ذلك إلى أن وجود الجزيئات على حدود الحبيبات مفيد لها، إذ تُمارس قوةً في الاتجاه المعاكس لهجرة حدود الحبيبات. يُطلق على هذا التأثير اسم تأثير زينر، نسبةً إلى العالم الذي قدّر قوة السحب هذه.
حيث r هو نصف قطر الجسيم وλ هي طاقة السطح البيني للحدود، وإذا كان هناك N جسيمًا لكل وحدة حجم، فإن نسبة حجمها f هي
بافتراض توزيعها عشوائيًا، فإن حدودًا مساحتها وحدة واحدة تتقاطع مع جميع الجسيمات ضمن حجم 2r، أي 2Nr جسيمًا. لذا، فإن عدد الجسيمات n التي تتقاطع مع وحدة مساحة من حدود الحبيبات هو:
الآن، بافتراض أن الحبيبات تنمو فقط بسبب تأثير الانحناء، فإن القوة الدافعة للنمو هيحيث (في حالة بنية الحبيبات المتجانسة) يُقارب R متوسط قطر الحبيبات. وبناءً على ذلك، يكون القطر الحرج الذي يجب بلوغه قبل أن تتوقف الحبيبات عن النمو هو:
ويمكن اختصار ذلك إلى
لذا فإن القطر الحرج للحبوب يعتمد على حجم ونسبة حجم الجسيمات عند حدود الحبوب. [ 30 ]
وقد ثبت أيضاً أن الفقاعات أو التجاويف الصغيرة يمكن أن تعمل كشوائب.
وتشمل التفاعلات الأكثر تعقيدًا التي تبطئ حركة حدود الحبيبات تفاعلات طاقات سطح الحبيبتين والشوائب، وقد ناقشها سي إس سميث بالتفصيل. [ 31 ]
تلبيد المحفزات
يُعدّ التلبيد سببًا رئيسيًا لفقدان النشاط التحفيزي ، لا سيما في المحفزات المعدنية المدعومة. فهو يُقلل من مساحة سطح المحفز ويُغير بنيته السطحية. [ 32 ] بالنسبة للأسطح التحفيزية المسامية، قد تنهار المسامات نتيجةً للتلبيد، مما يؤدي إلى فقدان مساحة السطح. والتلبيد عملية غير قابلة للانعكاس عمومًا. [ 33 ]
تتميز جزيئات المحفز الصغيرة بأكبر مساحة سطح نسبية ممكنة ودرجة حرارة تفاعل عالية، وهما عاملان يزيدان عمومًا من فعالية المحفز. مع ذلك، فإن هذين العاملين هما أيضًا الظروف التي يحدث فيها التلبد. [ 34 ] قد تزيد بعض المواد أيضًا من معدل التلبد. من ناحية أخرى، يمكن تقليل التلبد عن طريق مزج المحفزات بمواد أخرى. وقد ثبت أن المعادن الأرضية النادرة على وجه الخصوص تقلل من تلبد المحفزات المعدنية عند مزجها. [ 35 ]
بالنسبة للعديد من المحفزات المعدنية المدعومة ، يبدأ التلبد في الظهور بشكل ملحوظ عند درجات حرارة تتجاوز 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت) . [ 32 ] تستخدم المحفزات التي تعمل عند درجات حرارة أعلى، مثل محفزات السيارات ، تحسينات هيكلية للحد من التلبد أو منعه. وتكون هذه التحسينات عمومًا على شكل دعامة مصنوعة من مادة خاملة ومستقرة حراريًا مثل السيليكا أو الكربون أو الألومينا . [ 36 ]
انظر أيضاً
- نمو غير طبيعي للحبوب – ظاهرة نمو بعض حبوب المواد بشكل أسرع من غيرها
- التلبيد بتفريغ المكثف – عملية تلبيد سريعة بمساعدة التيار الكهربائي
- هندسة السيراميك – علم وتكنولوجيا صناعة الأشياء من مواد غير عضوية وغير معدنية
- تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالتلبيد الليزري المباشر للمعادن - صفحات تعرض وصفًا موجزًا للأهداف المعاد توجيهها
- الأسمنت المُعدَّل طاقيًا – فئة من الأسمنت، تتم معالجتها ميكانيكيًا لتحويل تفاعليتها
- الفريت – سيراميك منصهر ومبرد ومحبب
- الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية – سلوك الموصلية الفائقة عند درجات حرارة أعلى بكثير من الصفر المطلق
- الطين المعدني – مادة حرفية تتكون من جزيئات معدنية ومادة رابطة بلاستيكية
- طريقة التكثيف في درجة حرارة الغرفة – طريقة تكثيف غير حرارية للسيراميك
- التلبيد الانتقائي بالليزر – تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي تقنية سريعة لإنتاج النماذج الأولية ، وتشمل التلبيد المباشر للمعادن بالليزر (DMLS).
- تقنية التلبيد بالبلازما الشرارية – تقنية التلبيد
- دبليو. ديفيد كينجيري – مهندس سيراميك – رائد في أساليب التلبيد
- الزركونيا المثبتة بالإيتريا – سيراميك ذو بنية بلورية مكعبة مستقرة في درجة حرارة الغرفة
مراجع
- ↑ "مُلَبَّد" . القاموس الحر . تم الاسترجاع في 1 مايو 2014 .
- ↑ "sinter" . قاموس Merriam-Webster.com . Merriam-Webster. OCLC 1032680871. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-10-2022 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 كينجيري، دبليو. ديفيد؛ بوين، إتش كيه؛ أولمان، دونالد آر. (أبريل 1976). مقدمة في علم الخزف ( الطبعة الثانية). جون وايلي وأولاده ، أكاديميك برس . ISBN 0-471-47860-1.
- ↑ ليريش، آن؛ كامبييه، فرانسيس؛ هامبشاير، ستيوارت (2017)، "تلبيد السيراميك" ، وحدة مرجعية في علوم المواد وهندسة المواد ، إلسيفير، doi : 10.1016/b978-0-12-803581-8.10288-7 ، ISBN 978-0-12-803581-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-07-04
- ↑ هانسن، توني. "التلبيد" . digitalfire.com . تم الاسترجاع في 4 يوليو 2023 .
- ↑ "شرح عملية تلبيد السيراميك" . وندر-مولد . 2023-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-07-04 .
- ↑ جيرمان، آر إم (2020). علم تلبيد التيتانيوم: مراجعة للأحداث الذرية أثناء التكثيف. المجلة الدولية للمعادن الحرارية والمواد الصلبة، 89، 105214. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2020.105214
- ^ برونشي، م. روتش، L.؛ منديزابال، L.؛ فيوترييه، سي؛ دوراند، إي. هاينتز، J.-M.؛ دوجويت، إي. تريجير ديلابيير، م. (18 يناير 2022). "تحسين رابطة اللبيدة ذات درجة الحرارة المنخفضة باستخدام الشبكات الفائقة النانوية الفضية" . جي فيز. الكيمياء. ج . 126 (3): 1644-1650 . دوى : 10.1021/acs.jpcc.1c09125 . إيسن 1932-7455 . ردمك 1932-7447 .
- ↑ "Porex Custom Plastics: Porous Plastics & Porous Polymers" . www.porex.com . تاريخ الاسترجاع: 23 مارس 2017 .
- ↑ أوهل، أ. ر . وآخرون (2014). "تحسين نمو حبيبات طبقات طليعة الجسيمات النانوية باستخدام السيلينيوم السائل لامتصاصات خلايا CuInSe2 الشمسية" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 23 (9): 1110-1119 . doi : 10.1002/pip.2529 . S2CID 97768071 .
- ↑ أورو، روبرتو؛ ليشيري، روبرتا؛ لوتشي، أنطونيو ماريو؛ سينكوتي، ألبرتو؛ كاو، جياكومو (فبراير 2009). "توحيد/تخليق المواد عن طريق التلبيد المُنشط/المُساعد بالتيار الكهربائي" . علوم وهندسة المواد: تقارير . 63 ( 4-6 ): 127-287 . doi : 10.1016/j.mser.2008.09.003 .
- ↑ غراسو، سالفاتوري؛ ساكا، يوشيو؛ مايزا، جيوفاني (أكتوبر 2009). "التلبيد المُنشَّط/المُساعد بالتيار الكهربائي (ECAS): مراجعة لبراءات الاختراع 1906-2008" . مجلة علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة . 10 (5) 053001. Bibcode : 2009STAdM..10e3001G . doi : 10.1088/1468-6996/10/5/053001 . ISSN 1468-6996 . PMC 5090538. PMID 27877308 .
- 1 2 3 4 غراسو، س؛ ساكا، ي؛ مايزا، ج (2009). "التلبيد المُنشَّط/المُساعد بالتيار الكهربائي (ECAS): مراجعة لبراءات الاختراع 1906-2008" . مجلة العلوم والتكنولوجيا للمواد المتقدمة . 10 (5) 053001. Bibcode : 2009STAdM..10e3001G . doi : 10.1088 / 1468-6996/10/5/053001 . PMC 5090538. PMID 27877308 .
- ↑ توان، و.هـ؛ غو، ج.ك. (2004). مواد السيراميك متعددة الأطوار: المعالجة والإمكانات . سبرينغر. ISBN 3-540-40516-X.
- ↑ هولبرت، د.م. وآخرون (2008). "غياب البلازما في عملية التلبيد بالبلازما الشرارية" " . مجلة الفيزياء التطبيقية . 104 (3) 033305: 033305–033305–7. Bibcode : 2008JAP...104c3305H . doi : 10.1063/1.2963701 . S2CID 54726651. "
- ↑ Anselmi-Tamburini, U. et al. in Sintering: Nanodensification and Field Assisted Processs (Castro, R. & van Benthem, K.) (Springer Verlag, 2012).
- ↑ بالمر، ر. إي.؛ وايلد، ج. (22 ديسمبر 2008). الخواص الميكانيكية للمواد النانوية المركبة . قاعدة بيانات EBL: إلسيفير المحدودة. ISBN 978-0-08-044965-4.
- ↑ ك. سايرام؛ ج. ك. سونبر؛ ت. س. ر. تش. مورثي؛ أ. ك. ساهو؛ ر. د. بيدسي؛ ج. ك. تشاكرافارتي (2016). "التلبيد بدون ضغط لثنائي بوريد الكروم باستخدام جهاز تلبيد البلازما الشرارية". المجلة الدولية للمعادن الحرارية والمواد الصلبة . 58 : 165-171 . doi : 10.1016/j.ijrmhm.2016.05.002 .
- ↑ فايس، أ. "التلبيد بالتفريغ لأدوات القطع المعدنية الصلبة". المؤتمر والمعرض الدولي لعلم المعادن المساحيق ، يورو بي إم 2013
- ^ بالاجنا ، كريستينا. فايز، أليساندرو؛ برونيلي، كاتيا؛ بيروتسو، لوكا؛ هورينوفا، ميروسلافا؛ سيلكو، لاديسلاف؛ سبريانو، سيلفيا (2016). “سبائك Ni-Ti المزورة بالكهرباء”. بين المعادن . 68 : 31– 41. دوى : 10.1016/j.intermet.2015.08.016 .
- 1 2 3 4 ماكا، كاريل (2009). "تطور البنية المجهرية أثناء التلبيد بدون ضغط للسيراميك الأكسيدي الكتلي" . معالجة وتطبيق السيراميك . 3 ( 1-2 ): 13-17 . doi : 10.2298/pac0902013m .
- 1 2 ماكا، كارل؛ سيمونيكوفا، ساركا (2005). "تأثير جدول التلبيد على حجم حبيبات السيراميك الأكسيدي". مجلة علوم المواد . 40 (21): 5581-5589 . Bibcode : 2005JMatS..40.5581M . doi : 10.1007/s10853-005-1332-1 . S2CID 137157248 .
- 1 2 أوغبائي، مرتضى؛ ميرزائي، أميد (2010). "التلبيد بالميكروويف مقابل التلبيد التقليدي: مراجعة للأساسيات والمزايا والتطبيقات". مجلة السبائك والمركبات . 494 ( 1-2 ): 175-189 . doi : 10.1016/j.jallcom.2010.01.068 .
- ↑ بابائي، إلهام؛ رين، يوفو؛ بهادوري، ساريت ب. (23 مارس 2016). "التلبيد بالميكروويف لبلورات فوسفات المغنيسيوم الدقيقة وبدائل المغنيسيوم مع فوسفات ثلاثي الكالسيوم غير المتبلور: توصيف بنيوي وميكانيكي". مجلة أبحاث المواد . 31 (8): 995-1003 . Bibcode : 2016JMatR..31..995B . doi : 10.1557/jmr.2016.84 . S2CID 139007302 .
- ↑ سمولمان، ر. إي.، بيشوب، راي، ج. (1999). علم المعادن الفيزيائي الحديث وهندسة المواد: العلم، والعمليات، والتطبيقات . أكسفورد : بتروورث-هاينمان. ISBN 978-0-7506-4564-5.
{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - 1 2 3 4 5 ميتماير، إريك ج. (2010). أساسيات علم المواد: العلاقة بين البنية المجهرية والخواص باستخدام المعادن كنماذج . سبرينغر هايدلبرغ، دوردريخت، لندن، نيويورك. الصفحات 463-496 . ISBN 978-3-642-10499-2.
- ↑ كانغ، سوك جونغ ل. (2005). التلبيد: التكثيف، نمو الحبيبات، والبنية المجهرية . دار النشر إلسيفير المحدودة. الصفحات 9-18 . ISBN 978-0-7506-6385-4.
- ↑ كان، روبرت و. وهاسن، بيتر (1996). علم المعادن الفيزيائي ( الطبعة الرابعة). إلسيفير ساينس. الصفحات 2399-2500 . ISBN 978-0-444-89875-3.
{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ كارتر، سي. باري؛ نورتون، إم. غرانت (2007). المواد الخزفية: العلم والهندسة . سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا، ذ.م.م. الصفحات 427-443 . ISBN 978-0-387-46270-7.
- ↑ كان، روبرت و. وهاسن، بيتر (1996). علم المعادن الفيزيائي ( الطبعة الرابعة). إلسيفير ساينس. ISBN 978-0-444-89875-3.
{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ سميث، سيريل س. (فبراير 1948). "مقدمة في الحبيبات والأطوار والأطوار البينية: مقدمة في البنية المجهرية".
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - 1 2 جي. كوتشينسكي (6 ديسمبر 2012). التلبيد والحفز . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-1-4684-0934-5.
- ↑ بارثولوميو، كالفن هـ (2001). "آليات تعطيل المحفز" . التحفيز التطبيقي أ: عام . 212 ( 1-2 ): 17-60 . Bibcode : 2001AppCA.212...17B . doi : 10.1016/S0926-860X(00)00843-7 .
- ↑ هاريس، ب. (1986). "تلبيد جزيئات البلاتين في محفز مدعوم بالألومينا: دراسات إضافية باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ". مجلة التحفيز . 97 (2): 527-542 . doi : 10.1016/0021-9517(86)90024-2 .
- ↑ فيغيريدو، جيه إل (2012). التقدم في تعطيل المحفزات: وقائع معهد الدراسات المتقدمة التابع لحلف الناتو حول تعطيل المحفزات، الغارف، البرتغال، 18-29 مايو 1981. سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 11. ISBN 978-94-009-7597-2.
- ↑ تشوركندورف، آي.؛ نيمانتسفيردريت، جيه دبليو (6 مارس 2006). مفاهيم التحفيز والحركية الحديثة . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-3-527-60564-4.
للمزيد من القراءة
- تشيانغ، ييت مينغ؛ بيرني، دنبار ب.؛ كينجيري، دبليو. ديفيد (مايو 1996). السيراميك الفيزيائي: مبادئ علم وهندسة السيراميك . جون وايلي وأولاده. ISBN 0-471-59873-9.
- غرين، دي جيه؛ هانينك، آر؛ سوين، إم في (1989). تقوية السيراميك بالتحول . بوكا راتون: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 0-8493-6594-5.
- جيرمان، آر إم (1996). نظرية التلبيد وتطبيقاتها . جون وايلي وأولاده، المحدودة. رقم ISBN 0-471-05786-X.
- كانغ، سوك جونغ ل. (2005). التلبيد ( الطبعة الأولى). أكسفورد: إلسيفير ، بتروورث هاينمان. ISBN 0-7506-6385-5.
روابط خارجية
- العمليات الصناعية
- تشكيل المعادن
- صناعة البلاستيك
- العمليات المعدنية
