مكونات السيراميك

• ذات صلة
• مكونات الشمع
• طريقة ازالة الصمغ من السيراميك

مم يتكون السيراميك؟

يعدّ السيراميك مادة غير عضوية وغير معدنية ضرورية في الحياة، وتصمّم من قبل مهندسي المواد على شكل منتجات مختلفة ومُفيدة ويجدون استخدامات جديدة لها دومًا، وتشمل مواد السيراميك الألواح والبلاط والطوب، ويُستخدم في المراحيض وفي الأرضيات والزجاج، كما يمكن استخدامه في صناعة الساعات وخطوط الهاتف وفي شماعات الإشعال وأجزاء من محركات السيارات، ويوجد في مخاريط أنف الطائرات وفي أجهزة المكوكات الفضائية; ويتكوّن السيراميك بناءً على طريقة تشكيله ومناطق استخدامه، ووفق هذا التكوين تظهر خصائصه المعروفة بالقوة والصلابة، فالسيراميك مادة هشه بطبيعتها، ويُمكن تشكيلها لتسمح بمرور التيار الكهربائي خلالها، ولهذا يُصنع السيراميك بأخذ خليط من الطين والعناصر التُرابية والماء وبعض المساحيق الخاصة، بعد ذلك يتم حرقه في أفران ذات درجة حرارة عالية، وبعد تشكيل السيراميك في الفُرن وتبريده يتم تغطيته بمواد زخرفية شبيه بالطلاء مقاومة للماء، وتُسمى هذه المواد بزُجاج السيراميك.^[١]

مراحل صناعة السيراميك

السيراميك عبارة عن مجموعة واسعة من المنتجات كالفخار والأواني المنزلية، والسيراميك ويتم إنتاجه من الطين غير المُكرر وأنواع أخرى من الطين المُكرر والمعادن المسحوقة غير البلاستيكية مثل الخزف، والخزف الصيني والحجري، والفخار، ولتصنيعه هنالك عدة مراحل تمرّ بها المكونات حتى نحصل على المُنتج النهائي وهي:^[٢]

• طحن المواد: طحن المواد الخام المُستخدمة في التصنيع هي الخطوة الأولى في صناعة وتكوين السيراميك، ويتم تقليص حجم هذه المواد الكبير للحجم الصغير، ويتم سحقها لتحرير الشوائب الموجودة فيها.
• تحجيم المواد: تحجيم المواد من خلال تحديد حجمها بعد الطحن، وبالتحجيم يتم التحكم بحجم الجسيمات، ما يُعطيك مواد مطحونة مناسبة وملساء، ويتحقق هذا باستخدام معدات الغربلة الاهتزازية ذات الشبكة الدقيقة ومنها آلة تُسمى آلة الغربلة أحادية المُحرك HK، كذلك آلة الفرز الاهتزازي اللتين تتوفران بأحجام وأشكال مُختلفة.
• المزج أو الخلط: عملية المزج أو الخلط هي عملية حساب الوزن والكميات الأولية للمواد الخام، ويتم تطبيق المغذيات الاهتزازية في هذه العملية داخل طاحونات المواد، والمغذيات داخل المواد التي تعمل بالطاقة CF-A عن طريق سَعَة تحميل خفيفة تحمي من أي بيئة خطرة ومليئة بالغبار، ويتم استخدام نماذج EMF في بعض الأحيان ولكنها لا تُستخدم في البيئات الخطرة والمليئة بالغبار.

• الخلط: وهو دمج المواد الأولية لتصبح متجانسة فيزيائيًا وكيميائيً قبل التشكيل، ويكون ذلك عن طريق عملية الخلط أو التبييض، وتتم هذه العمليات في مطاحن الصلصال، ويجب بهذه الخطوة أن تخرج خلطات جافة، ومن المُهم استخدام مواد إضافية مثل مواد التجفيف والمانعة للرغوة لتحسين معالجة المواد.
• التشكيل: التشكيل هو عملية دمج المواد المعجونة والمساحيق الجافة وتشكيلها لتكوين جسم متماسك قريب من الشكل النهائي المطلوب، وفي هذه العملية يمكن استخدام الضغط الاهتزازي لتحقيق الشكل النهائي.
• التجفيف: تحتوي المواد المُشكلة على بعض المواد الرطبة والماء في مزيجها، وهذه المواد قد تؤدي إلى انكماش المنتج وتشويهه إن بقيت فيه، لذا يُستخدم التجفيف الحراري للسيراميك عن طريق تدوير الهواء الساخن حول قطع السيراميك المُنتجة.
• التزجيج: التزجيج يعني إضافة الزجاج الحامي لقطع السيراميك، وذلك بأكسدة الطبقة الخارجية من السيراميك، وفي هذه العملية تُستخدم أجهزة الغربلة الاهتزازية من أجل إعطاء الخليط تناسقًا سلسًا ومتساويًا، وبآخر خطوات التزجيج يتم رش أو غمس السيراميك.

• الحرق: الحرق هي الخطوة الأخيرة من عملية صناعة السيراميك، ويطلق على الحرق التكثيف أو التلبيد، ويمر السيراميك بهذه المرحلة بعمليات مُحكمة من دمج الأكاسيد في جسم كثيف ومتماسك يتكون من حبيبات موحدة، ويكون الحرق إما قصير الوقت مما ينتج سيراميك مسامي ومنخفض الكفاءة، أو متوسط الوقت وينتج سيراميك ذو حبيبات دقيقة وعالية القوة، أو بزيادة الوقت مما يُنتج سيراميك خشن الحبيبات وبملمس مختلف أي أن السيراميك لن يتشوه وحتى إن تعرض لضغط عالي.

تعرف على أنواع السيراميك

استخدم البشر السيراميك منذ آلاف السنين، ولكن وجد حديثًا أنواعًا مختلفة للسيراميك تستخدم في مجالات عديدة في الحياة، ولكن عمليًا صُنّفَ السيراميك إلى قسمين رئيسين وهما:^[٣]

• السيراميك التقليدي: الذي يُستخدم في المنازل وخاصة في الحممات، وعادة ما يحتوي الفَخَّار والزجاج والبلاط والبورسلين على أجزاء من السيراميك، وتستخدم هذه المواد في الأرضيات والجدران وعلى الأسطح.
• السيراميك الهندسي المتقدم: هو النوع الثاني الرئيسي للسيراميك، وقد بدأ إنتاجه منذ أوائل القرن العشرين لتطبيقات مُحددة، وتتكون هذه المواد غالبًا من أكاسيد المعادن والنتريد والكربيدات المدمجة مع ذرات المعدن والأكسجين والكربون والنتروجين، ومواد السيراميك المُتقدم تستخدم في الطائرات والسيارات وصواريخ الفضاء والعديد من الصناعات المتطورة.

قد يُهِمُّكَ: مميزات وعيوب السيراميك

السيراميك مادة متعددة الاستخدامات، ولها العديد من الفوائد والمميزات ولكن لها بعض العيوب أيضًا، تعرّف عليها فيما يلي:^[٤]

مميزات السيراميك

• السيراميك مقاوم للماء والبقع بسبب الطبقة الواقية المثبتة عليه.
• مقاومة السيراميك للرطوبة عالية، وخاصة السيراميك المُزجج المُركب في المطابخ والحمامات، ويُضاف إلى هذا السيراميك مواد جص تمنع العفن بسبب متانته وشدة صلابته، وهذا السيراميك يفيد سُكان المناطق الرطبة..
• يدوم السيراميك ما بين 10-20 عامًا إذا تمت العناية به صيانته.
• سهولة استبدال السيراميك إذا تكسر جزء منه.
• سهولة صيانة السيراميك، بسبب أن الأوساخ والسوائل والبقع تبقى على سطحه، مما يسمح بمسحها وصيانتها بكل سهولة.
• السيراميك لا يسبب الحساسية ويحافظ على الهواء خاليًا من المواد المُهيجة المُسببة للحساسية، فهو لا يجذب حبوب اللِّقاح وشعر الحيوانات والغبار وأغلب الأوساخ الأخرى.
• ما يميّز السيراميك أيضًا أنه يحتفظ بلونه على عكس الإسمنت أو الحجر، كما أنه يتمتع بشكل رائع وفخم وملمس ناعم يُرضي جميع الأذواق^[٥].

عيوب السيراميك

• بسبب صلابة السيراميك فهي مواد غير مريحة أحيانًا إذا استُخدمَت في الأرضيات فيصبح من الصعب الوقوف عليها.
• لا يمكن تنعيم السيراميك بسهولة بسبب صلابته.
• يلتقط السيراميك الحرارة بسرعة في المناخات الحارة، فالمواد المكوّن منها لا تتحمل الحرارة، وعند وجود أجواء باردة في الشتاء يكون المشي على السيراميك واستخدامه غير مُريح بسبب برودته الزائدة.
• السيراميك مادة ثقيلة جدًا، فلا يكون السيراميك مناسبًا لوضعه في الطوابق العليا والمناطق المرتفعة.
• السيراميك مادة غير سهلة التثبيت، ويُنصح دائمًا بتركيبها من قبل متخصصين محترفين مؤهلين لفحص سلامة السيراميك.
• إذا استخدمت السيراميك في الأدوات المنزلية والأواني فيجب أن تكون حذرًا لأنه هش للغاية ويمكن أن ينكسر بسهولة، ولا تستخدم أطباق السيارميك إذا كانت متشققة أو متكسرة.^[٥]

المراجع

1. ↑ "Ceramics", Washington, Retrieved 2020-12-01T21:00:00.000Z. Edited.
2. ↑ Katy Sabo, "The 8 Steps of Ceramics Processing and Industrial Vibration", Solutionsin motion, Retrieved 2020-12-01T21:00:00.000Z. Edited.
3. ↑ Chris Woodford (2020-10-28), "Ceramics", Explain that stuff, Retrieved 2020-12-01T21:00:00.000Z. Edited.
4. ↑ "ADVANTAGES AND DISADVANTAGES CERAMIC FLOORING TILES FOR YOUR CUSTOM HOME", Alvarez homes, Retrieved 2020-12-01T21:00:00.000Z. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Advantages & Disadvantages of Ceramics", hunker, Retrieved 2020-12-04T22:00:00.000Z. Edited.