กระบวนการให้ความร้อนกับสารเซรามิก ของ เซรามิก

สารเซรามิกเป็นวัสดุอนินทรีย์ ที่ประกอบไปด้วยธาตุที่เป็นโลหะและอโลหะ โดยเกิดพันธะไอออนิกและพันธะโควาเลนต์ร่วมกัน โดยทั่วไปสารเซรามิกจะมีสมบัติที่แข็งและเปราะ มีความแข็งแรงน้อย เพราะพันธะเคมีที่แข็งแรงทำมีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ เป็นฉนวนไฟฟ้าและฉนวนความร้อนที่ดี เพราะไม่มีอิเล็กตรอนอิสระ การให้ความร้อนกับสารเซรามิกเป็นกระบวนการที่ทำให้สารเซรามิกมีโครงสร้างที่ตามที่ต้องการ ซึ่งมีกระบวนการที่สำคัญ 3 กระบวนการคือ

แคลซิเนชัน (Calcination)

เป็นกระบวนการให้ความร้อนกับสารที่เป็นผง เพื่อให้วัสดุเกิดการแยกส่วน เกิดการเปลี่ยนเฟส หรือเพื่อขับไล่องค์ประกอบของสารตั้งต้นที่ไม่ต้องการออกไป เช่น การทำให้คาร์บอนไดออกไซด์หลุดออกจากโครงสร้าง หรือการทำให้น้ำระเหยอออกไป ซึ่งเป็นกระบวนการปกติที่ใช้ในการแยกแคลเซียมคาร์บอเนต (หินปูน) ให้เป็นแคลเซียมออกไซด์ (ปูนขาว) โดยเป็นกระบวนการหนึ่งในการผลิตปูนซีเมนต์ โดยผลผลิตที่ได้จากการให้ความร้อนแบบนี้จะถูกเรียกว่า แคลไซต์ (Calcite) โดยส่วนใหญ่จะทำการเผาที่อุณหภูมิ 950 องศาเซลเซียส

ซินเตอริง (Sintering)

เป็นกระบวนการให้ความร้อนหรือความดันกับวัสดุ ทำให้อนุภาคเกิดการสร้างพันธะเชื่อมต่อกัน ทำให้โครงสร้างแน่นมีความแข็งแรงมากขึ้น โดยที่วัสดุไม่เกิดการหลอม และยังสามารถกำจัดรูพรุนที่อยู่ระหว่างอนุภาคออกไปได้ด้วย โดยความร้อนที่ให้จะทำให้เกิดการหดตัวขององค์ประกอบที่อยู่ติดกันแล้วเชื่อมต่อกัน ทำให้เกิดการเติบโตของโครงสร้างไปด้วยกัน การให้ความร้อนแบบนี้จะช่วยให้วัสดุมีความเหนียว ไม่เปราะหักง่าย

การอบอ่อน (Annealing)

เป็นกระบวนการให้ความร้อนกับวัสดุเพื่อกระตุ้นให้เกิดสมบัติทางฟิสิกส์และเคมีที่พร้อมต่อการช้งาน เช่น มีความอ่อนมากขึ้น มีความเครียดน้อยลง มีผลึกที่ชัดเจนขึ้น มีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น แตกหักยากขึ้น