السيراميك إنتاج السيراميك. سيراميك فني

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

في تاريخ البشرية ، هناك العديد من المواد التي رافقت الناس تقريبًا منذ بداية الحضارة. الخشب هو أول ما يتبادر إلى الذهن ، لكن لا تنسَ السيراميك - الطين المخبوز ، الذي يستخدم في صنع الأطباق منذ زمن سحيق.

تحتوي هذه المادة على صفات إيجابية كافية: السيراميك متين ومقاوم للتأثيرات الكيميائية ودرجات الحرارة العالية ، وهو آمن تمامًا بيئيًا ، وكل شيء يتماشى مع مظهره. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتعفن بلاط الطين المحروق أو تتعفن ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات التكنولوجية والحمامية.

بشكل عام ، السيراميك عبارة عن أطباق أو أشياء أخرى مصنوعة من الطين (مع أو بدون إضافات معدنية) ، يتم الحصول عليها عن طريق التشكيل والحرق اللاحق بدرجة حرارة عالية. لجعل مظهر مثل هذه المنتجات أكثر جمالا ، فهي مزججة.

ما هي المواد التي يمكن استخدامها في الإنتاج؟

قلنا بالفعل أن الطين يستخدم بشكل أساسي لهذه الأغراض ، ولكن هناك استثناءات. قريباًيمكن استخدام السيراميك المواد التالية:

• قاعدة بلاستيكية. هذا هو نفس الطين أو الكاولين (صخرة تتكون من الكاولين).
• المواد التي تقلل من الركود أثناء إطلاق النار ، تساعد في الحفاظ على شكل المنتج. يتم استخدام رمل الكوارتز عالي الجودة ، والخزف دون المستوى المطلوب (قتال) ، وطلاء النار.
• الصخور التي تعطي كتلة زجاجية كثيفة أثناء التلبيد. الفلسبار المثالي ، البغماتيت.
• الصقيل. يمكن استخدامه كمادة من المواد الخام الطبيعية ، فضلا عن العديد من نظائرها التي تم الحصول عليها عن طريق التخليق الكيميائي.

التصنيف

لذلك علمنا أن السيراميك عبارة عن طين معالج بشكل خاص. كعوامل تحدد مسبقًا صفات المستهلك للمنتج ، فهي تميز نوع السيراميك وطريقة تزيينه أو تشكيله.

يميز بين السيراميك الناعم (الحبيبات الدقيقة على كسر القشرة) والسيراميك الخشن (الحبيبات الخشنة). من بين الأصناف الرائعة ، كل شخص على دراية بالخزف وشبه البورسلين ، وكذلك القيشاني ، والبلاط الذي يوجد منه في كل حمام تقريبًا. وفقًا لذلك ، فإن الخزف الخام (ستجد صورة في المقالة) عبارة عن أواني فخارية. الشيء ليس شائعا جدا بيننا ولكنه معروف من أعمق العصور القديمة.

خصائص أنواع مختلفة من السيراميك

السمة المميزة للبورسلين هي القشرة الرقيقة والكثيفة والبيضاء ذات الحبيبات الدقيقة. تمتص المادة الرطوبة بشكل سيئ للغاية (تصل إلى 0.2٪). يمكن رؤية المزهريات أو الأكواب الثمينة (رفيعة جدًا) مقابل الضوء. حواف الجانب (عادة الجزء السفلي) غير مغطاة بالزجاج بسبب تقنية الحرق. إلى عن علىيستخدم الإنتاج بشكل رئيسي الكاولين والفلسبار.

شبه البورسلين هو خيار وسيط بين الخزف الموصوف أعلاه والخزف. أكثر خشونة إلى حد ما ، امتصاص الماء من 3 إلى 5٪ ، وغالبًا ما يستخدم في صناعة الأطباق المنزلية.

أما بالنسبة للخزف نفسه ، فهو يتميز بقشرة سميكة مسامية ، والتي لها صبغة صفراء قليلاً عند كسرها. القدرة على امتصاص الماء عالية ، في حدود 9-12٪. وبسبب هذا ، وأيضًا بسبب المسامية العالية ، فإن أي سيراميك من هذا النوع مغطى بالضرورة بطبقة رقيقة من التزجيج.

نظرًا لأن الزجاج المستخدم غير مستقر للغاية للتأثيرات الحرارية ، فإن هذا النوع من السيراميك يستخدم حصريًا في إنتاج أطباق غير مكلفة للاستخدام اليومي ، وكذلك للأواني المنزلية. لخلع الملابس ، لا يأخذون أنواعًا عالية الجودة من الطين والطباشير ورمل الكوارتز. تسمح تقنية السيراميك في هذه الدرجة أيضًا باستخدام (كقاعدة) للخزف المكسور. بالطبع قبل البدء بالإنتاج يتم تكسيرها و طحنها ناعما.

Majolica هو سيراميك خارجي جذاب للغاية. ثمنها حوالي ألف روبل لمزهرية متوسطة. السمة المميزة هي قشرة مسامية للغاية يمكنها امتصاص ما يصل إلى 15٪ من الرطوبة. على الرغم من ذلك ، تتميز المنتجات بأسطح لامعة رقيقة ، وسمك جدار صغير. هذا الأخير يرجع إلى حقيقة أن خزف خزف مصنوع باستخدام تقنية الصب. كقاعدة عامة ، تم تزيين المنتجات بالزجاج ، وغالبًا ما توجد نقوش بارزة زخرفية. في إنتاج هذا الصنفيتم استخدام السيراميك والطين الأبيض المحترق ورمل الكوارتز والطباشير والبلافني.

سيراميك فخار (الصورة الموجودة في المقال). تتميز بقشرة ذات لون بني أحمر محدد (طين أحمر محترق) ومسامية كبيرة جدًا. معامل امتصاص الرطوبة - حتى 18٪. للتلوين ، يتم استخدام دهانات الطين الخاصة ، والطلاء. لحمايتها من الرطوبة ، يتم تغطية المنتجات بطبقة رقيقة من الطلاء الزجاجي عديم اللون في الأعلى. بالنسبة لنطاق الاستخدام ، فإن النطاق لا يمثل فقط الأواني المزخرفة ، ولكن أيضًا بالأواني العملية جدًا للأسرة.

بالإضافة إلى ذلك ، ينتمي السيراميك الدافئ إلى نفس الفئة. هذا هو اسم الطوب المصنوع من الطين الخام. في إنتاج هذا النوع من السيراميك ، يتم استخدام عوامل رغوة خاصة ، مما يزيد بشكل كبير من مسامية المادة ، وبالتالي تصبح خصائص العزل الحراري الخاصة بها أفضل بكثير.

كيف هي عملية الإنتاج؟

يمكن تقسيم إنتاج السيراميك نفسه بسهولة إلى عدة مراحل:

• استخلاص المواد الخام وتحضيرها.
• تشكيل أو تزيين أو عمل ثقوب وظيفية
• صب ، ختم شبه جاف.
• التحرير ، التجفيف الأول.
• معالجة ارتفاع درجة الحرارة.
• زجاج.
• إعادة إطلاق.
• علاج زخرفي (السيراميك الدافئ ونظائره لا يحتاجون إليه).

يتم تحديد مؤشرات الجودة للمنتج النهائي من خلال الخصائصالمظهر ، الامتثال الكامل للغرض الوظيفي ، فضلا عن المتانة.

تكنولوجيا الإنتاج

تحدثنا عن المراحل الرئيسية للإنتاج ، فلنناقش الآن كل منها على حدة. لتحضير كتلة السيراميك الأولية ، يتم تنفيذ العمليات التكنولوجية التالية: يتم تنظيف المواد الخام تمامًا من الشوائب المعدنية والعضوية الدخيلة ، ويتم سحقها وطحنها. بعد ذلك يأتي دور الخلط واضافة مختلف الاضافات.

صب المنتج

يتم التشكيل من كتل السيراميك السائلة أو البلاستيكية. صب البلاستيك له عدد من المزايا. بادئ ذي بدء ، يتم التعبير عن هذا في حقيقة أنه يمكنك صنع منتجات من أي شكل وحجم تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، حتى أبسط المعدات وأكثرها تقدمًا من الناحية التكنولوجية يمكن تكييفها لتصنيعها.

بالنسبة للصب ، يتم استخدام كتلة ذات محتوى رطوبة من 34-36٪ لهذا الغرض. يتم الصب في قوالب الجص. هذه طريقة لا غنى عنها لتصنيع منتجات السيراميك المعقدة حقًا ، والتي لا يسمح شكلها فعليًا باستخدام طرق صب أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، هذه هي الطريقة التي يتم بها صنع البلاط. السيراميك الخاص به ليس مصنوعًا من أفضل درجات الصلصال (أقل من المتطلب) ، ولكن يجب أن يكون سمك المنتجات النهائية موحدًا قدر الإمكان.

يمكن أن يكون الإرسال يدويًا أو آليًا بالكامل. بعد التجفيف الأولي ، يتم إخراج المنتجات من القوالب ، وبعد ذلك يتم لصق العديد من العناصر الزخرفية والوظيفية ، لاستخدامها في التعلق.غراء خاص. قديما كانت تستخدم عجينة الصلصال لهذا الغرض لكنها لم تقدم قوة عالية جدا.

تجفيف

التجفيف هو أهم مرحلة ، حيث تعتمد القوة الميكانيكية للمنتج وخصائصه الزخرفية على صحة تنفيذه. بالطبع ، التوزيع الصحيح للتزجيج مهم للغاية أيضًا ، حيث تعتمد عليه مقاومة المنتجات للماء ، وكذلك العوامل الكيميائية. التجفيف شرط أساسي لإنتاج السيراميك. بالنسبة لها ، يتم استخدام مجففات الناقل والإشعاع والغرفة. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة طوال العملية 70-90 درجة مئوية

الاستثناء الوحيد هو البلاط. السيراميك في هذه الحالة سميك جدًا ، لذلك في بعض الحالات يمكن استخدام وضع درجة الحرارة العالية لفترة قصيرة.

إطلاق

ثاني أهم خطوة تكنولوجية هي حرق السيراميك. الهدف هو تشكيل فخار بخصائص فيزيائية وكيميائية محددة بدقة ، لإصلاح تركيبة التلوين والطلاء الزجاجي على السطح. يعتبر الحرق مهمًا لأنه في مساره تحدث العديد من العمليات الفيزيائية والكيميائية ، والتي تحدد مسبقًا الصفات الاستهلاكية الرئيسية للمنتج. عادة ما يتم إطلاق النار على مرحلتين ، ولكن إذا تم تطبيق الطلاء على سطح التزجيج ، يتم تنفيذ ما يسمى بإطلاق النار (المرحلة الثالثة).

يتم تنفيذ المرحلة الأولى على درجة حرارة تتراوح من 900 إلى 1250 درجة مئوية (حسب نوع ودرجة السيراميك). تتطلب المرحلة الثانية نظام درجة حرارة من 1020 إلى 1410 درجة مئوية. آخر قيمةتستخدم حصريا للبورسلين. نادرًا ما يتم إطلاق أنواع السيراميك الأخرى في هذا الوضع ، حيث يكون خطر التصدع مرتفعًا. إذا كنا نتحدث عن متوسط الطين الأحمر ، فغالباً ما يتم "حرق" المنتجات المصنوعة منه مرة واحدة ، عند درجة حرارة لا تزيد عن 960-1020 درجة مئوية.

يمكن استخدام نوعين من أفران السيراميك في الحرق: أفران دورية (قوالب) وأفران مستمرة. هناك الكثير من الأنواع الأخيرة ، لكن النفق والأسطوانة هي الأكثر شيوعًا.

حول عيوب متنوعة

خصوصية تصنيع منتجات السيراميك هي أنه في مراحل الإنتاج المختلفة ، قد يحدث عدد كبير من مجموعة متنوعة من العيوب. هناك أضرار تلحق بالقشرة أو الصقيل أو الطلاء الزخرفي. أما العيوب الموجودة في القشرة فغالبًا ما تظهر في مرحلة التشكيل الأولي والتجفيف الأولي.

يظهر جزء من عيب التصنيع على الفور تقريبًا ، ولا تظهر البقع أو شيء من هذا القبيل إلا بعد إطلاق النار. بسبب "تقلبات" المنتج النهائي ، هناك شرط للتحكم الصارم في نظافة جميع الأدوات المستخدمة في الإنتاج.

وصف المفاهيم الأساسية

الصقيل هو ذوبان خاص يتم تطبيقه على سطح المنتج النهائي. سمكها 0.12-0.40 مم. الغرض من الزجاج متنوع تمامًا. أولاً ، سطح البلاط أو الطبق مغطى بطبقة زخرفية كثيفة ، والتي لا تساهم فقط في المظهر الجميل ، بل تزيد بشكل كبير أيضًا.القوة الميكانيكية. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر الطلاء حماية موثوقة ضد التأثيرات الفيزيائية والكيميائية ، وهو أمر مهم بشكل خاص للأواني المنزلية.

الديكور يشير إلى تطبيق تلوين أو أنماط زخرفية. غالبًا ما يتم استخدام الطوابع المتعرجة في ظروف الإنتاج الصناعي ، والتي تساعد في الإنتاج الضخم لنفس النوع من المنتجات. يتم استخدام بكرة ختم لتطبيق النموذج على حواف الإناء. وعليه فإن العمليات النهائية هي إزالة العيوب الطفيفة وتلميع الأرجل والحواف.

بعض المعلومات حول التزجيج والألوان

تنقسم مواد التزجيج إلى أنواع شفافة وغير شفافة ، فهي ملونة وعديمة اللون تمامًا. تستخدم دهانات السيراميك لتزيين جميع أنواع منتجات الطين المخبوزة تقريبًا. وهي تعتمد على المعادن أو أكاسيدها. عند تسخينها ، فإنها تشكل مركبات مستقرة ليست فقط جميلة ، ولكنها أيضًا متينة للغاية. لطالما كانت مثل هذه الخزفيات ، التي تعتبر مراجعاتها ممتازة دائمًا ، زينة في العديد من المنازل الثرية.

الدهانات مقسمة حسب طريقة تطبيقها: إما على طبقة التزجيج أو تحتها. كما يمكنك أن تفهم ، في الحالة الأخيرة ، يتم تطبيق تركيبة التلوين مباشرة على القشرة. عندها فقط يتم تغطيتها بطبقة من التزجيج ، ويتم حرق المنتج في الفرن. إذا تم تطبيق التركيبة مباشرة على طبقة التزجيج ، يتم تثبيتها بدرجة حرارة لا تقل عن 600-850 درجة مئوية.

أما بالنسبة للمواد المساعدة ، فهي تستخدم لصنع قوالب للحرق والصب.

التفاصيلحول صنع القوالب

من أجل صنع قوالب قوية وعالية الجودة بما فيه الكفاية ، يتم استخدام الجص. وهي مصنوعة عن طريق طحن مسحوق هيدرات كبريتات الكالسيوم. تكمن خصوصية هذا الجبس في أنه عند خلطه بالماء ، يجب أن يتحول إلى عجين بلاستيكي ومرن إلى حد ما. لكن الشيء الرئيسي هو أن هذا التكوين يجب أن يتم تحديده بعبارات محددة بدقة ، مما يضمن إطلاقًا عالي الجودة حقًا. إذا لم يكن هناك جص لسبب ما ، فيمكن استخدام طبقة حماية من الكربورندوم المقاومة للحرارة. يمكن استخدام مواد صهر أخرى.

هذا هو الفخار. هذه مادة بدونها يستحيل تخيل أي مطبخ أو حمام. ومع ذلك ، هناك نوع آخر من المنتجات التي يمكن أن تكون زينة حقيقية لأي منزل.

فخار فني

يشير مصطلح "فني" إلى المنتجات المزينة بنقوش بارزة أو جص. بالطبع ، لا توجد اختلافات أخرى في الواقع عن السيراميك العادي ، ولكن هناك العديد من التفاصيل الدقيقة في تكنولوجيا التصنيع. سنتحدث عنهم الآن

التحضير الأولي للمواد الخام

كما تفهم ، لا يختلف الخزف الفني كثيرًا عن نظرائه "المنزليين" ، ولكن في تصنيعه من الضروري أن تكون أكثر تطلبًا في اختيار المواد الخام. كل شيء هو نفسه كما في الحالة السابقة ، ولكن يتم تنفيذ جميع العمليات بمهارة أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب استخدام الكاولين المقسم بدقة فقط (قطر الجسيمات أقل من 2 ميكرومتر).

ماذا يعطي؟ هذا النهج يجعل من الممكن الحصول على المزيد من الدكتايلالكتلة ، وكذلك على الأقل يضاعف قوة المنتجات المجففة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أخذ رمل الكوارتز الناعم فقط ، لأنه يقلل بشكل كبير من ترسب المنتج النهائي ، وهو أمر مهم للغاية بالنسبة للسيراميك الفني.

تجفيف الفخار فن

كما ذكرنا في الجزء الأول من المقال فإن التجفيف من أهم الخطوات. إذا تحدثنا عن الخزف الفني ، فإن هذا البيان يصبح أكثر أهمية. يجب أن تدرك أن ظاهرة الانكماش أثناء إطلاق المنتجات الرقيقة تستمر بشكل غير متساو ، مما قد يؤدي إلى مشاكل كبيرة ، قد يؤدي إلى إتلاف المنتج بأكمله. لذلك ، من المهم للغاية اختيار وضع التسخين المناسب حتى لا يتحول الخزف الفني إلى مجموعة من القطع.

إذا كانت المنتجات مسطحة ، يُنصح بشدة بتجفيفها حصريًا في أشكال. أولاً ، يتم تجفيفها قليلاً حتى يكتسب السيراميك المستقبلي الكثافة المطلوبة ، وبعد ذلك فقط يمكن إزالتها وتجفيفها إلى محتوى رطوبة بنسبة 1-2.5٪.

لإجراء هذه العملية بكميات كبيرة ، يتم استخدام مجففات ناقل خاصة. في الحالات الصعبة بشكل خاص ، يتم التجفيف في أجهزة تعمل على أساس دوري. يتم ذلك حتى لا يجف السيراميك الرقيق ويتشقق. وقت التجفيف يتراوح من 30 دقيقة إلى ثلاث ساعات

إذن لقد تعلمت ما هو السيراميك. هذه واحدة من أقدم المواد التي أنتجتها البشرية على الإطلاق. على الرغم من العصور القديمة ، إلا أن الطلب على الخزف كبير حتى يومنا هذا.